CN106572859B - Copd治疗的协调递送 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于有效而协调地向患者的肺部递送COPD治疗的方法、***和装置。还公开了一种肺减容***,所述肺减容***包括可植入装置,所述可植入装置适于以受约束配置递送至患者的气道并且在部署在目标区处时改变为组织压缩配置,以向所述肺部气道提供治疗。本发明进一步公开了一种使用单个协调动作或信号来快速有效地部署所述装置的方法,所述方法在将多个装置部署在多个目标区处时可能是特别有用的。

Description

COPD治疗的协调递送
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年8月15日提交的美国临时专利申请号62/038,058的优先权和权益,所述专利申请的内容以引用的方式整体并入本文。
发明背景
慢性阻塞性肺病(又称为COPD)是会出现呼吸困难的进行性疾病。COPD会引起咳嗽,产生大量粘液;气喘;呼吸短促;胸闷;以及其他症状。
COPD减少了进出气道(即,气管、支气管和细支气管)的气流,并且与以下各项相关联:受损的气道和气囊(即,肺泡)失去结构质量和/或支持或者许多肺泡之间的壁出现破坏,气道的壁变厚且发炎,和/或气道产生大量粘液。
COPD包括肺气肿和慢性支气管炎。许多患有COPD的患者既患有肺气肿又患有慢性支气管炎,并且一般术语“COPD”在两种情况下均适用。在慢性支气管炎中,气道内层经常受到刺激并且出现发炎。这会使气道内层变厚。气道中产生过多稠粘液,从而使呼吸变困难。在肺气肿中,许多肺泡之间的壁受损。因此,肺泡失去其形状并且变得松弛。这种损伤还会破坏肺泡的壁,从而导致更少和更大的肺泡取代许多微小的肺泡。如果发生这种情况,那么肺部中总气体交换的量就会减少。
医学文献将肺气肿描述为会随时间恶化的慢性(长期)肺病。一些报告指出肺气肿是美国国内死亡率最高的病因之一,影响了数百万人,其中每年有数千人死于所述疾病。吸烟已被识别为是主要原因,但是随着日益严重的空气污染和不利地影响肺病患者的其他环境因素,患有肺气肿的人的数目可能在不断增加。
当前可用于患有肺气肿的患者的解决方案是称为肺减容(LVR)术的外科手术,借此切除患病的肺部并且减小肺部的容量。这允许更健康的肺部组织扩展到先前被患病组织占据的容量中并且允许隔膜恢复。高于预期的死亡率和发病率与这种侵入性手术相关联。已经提出了若干种微创治疗来改善患有肺气肿的患者的生活质量并且恢复其肺部功能。许多这些治疗装置所依据的基本理论是通过以下方式来实现吸收性肺萎陷:防止空气进入肺部的患病部分,同时允许空气和粘液通过装置离开患病区域。遗憾的是,侧支通气(防止完全堵塞的叶间和叶内-多孔流动路径)可能会阻碍肺萎陷,以致于并非所有患者实际上都实现所需的结果。缺乏肺萎陷或肺减容可能会大大降低这类装置的有效性。所提出的一些生物处理利用组织工程化和/或其他材料并且旨在于引起特定位置处的瘢痕化。遗憾的是,控制瘢痕化和防止瘢痕的不受控的增殖是非常困难的。因此,改进的和/或可替代的肺部治疗技术将是希望的。
最近开发的一种可替代的和有希望的COPD治疗依赖于植入物或装置,所述植入物或装置设置在气道内以机械压缩肺部组织的局部部分,这可以帮助其余肺部组织恢复安全的和健康的张力。PneumRxTM植入装置因此可以为COPD患者提供有效治疗,而不会存在开放型肺减容术的重大创伤,但是在受损的COPD肺部组织中会经常发现植入部位处存在侧支通气。虽然这些新提出的装置和治疗看起来为许多患者呈现了真实的改进,但是如同大多数成功一样,更进一步的改进将是希望的。具体而言,患者可能受益于每个肺部中的若干植入物的部署,并且所述植入物可能具有不同的大小。虽然每个植入物的部署是相对直接的,但是应当小心地处理每个植入物部署。不幸的是,为患者部署所有植入物的总累计时间会略微长于理想情况,所述理想情况鼓励快速采纳这些有希望的治疗,以使得数万(或甚至数十万)当前COPD患者可以从中受益。
因此,希望提供改进的医疗装置、***和方法,包括(例如)提供以及时、有效且安全的方式促成部署的肺部植入装置、***和方法。特别是在将不同大小的多个装置部署到肺部中的多个目标区时,还将特别有益的是,简化总部署程序。
发明概述
本发明的某些实施方案总体上涉及医疗装置、***和方法,其中示例性实施方案可特别用于通过将细长植入结构引入到肺部气道体系的目标气道轴向区域中来治疗患者的一个或两个肺部的COPD。目标轴向区域可以包括或不包括分支,并且植入物可以任选地释放在气道内以允许植入物弯曲,以使得所述植入物压缩邻近的肺部组织。多个植入物各自可以从肺部的气道内部开始局部压缩邻近的肺部组织,从而在肺部的其他(通常但并不总是健康的)部分中提供有益的张力。植入物中的至少一些可以循序地部署在肺部内,其中植入物中的一个或多个部分通过以下方式来部署:使植入物的近端保持在固定位置上并且相对于植入物取回周围导管或其他植入结构,并且在此之后,植入物部分通过以下方式来部署:使植入物的近端在肺部组织的压缩期间向远端移动以便于限制植入物与气道之间的轴向负载。单个肺部内的植入物可以具有不同的长度,并且植入物和支撑结构的所需轴向移动距离可以随植入物长度而变化。通过提供联动机构,用于治疗患者的总时间可以充分缩短以提高这些有益治疗的利用,所述联动机构被配置来响应于简单的输入动作或命令而实现植入物和相关联的植入物支撑结构的协调动作。
根据第一方面,COPD治疗的协调递送包括用于治疗具有肺部组织和气道的肺部的方法。气道具有目标区。所述方法包括使递送***的远端进入到肺部的气道中,以使得远端邻近目标区的远端部分。递送***包括柔性植入物支撑件、联动机构、输入端以及第一植入物。使第一植入物的远端部分沿气道目标区的远端部分接合肺部组织。使用输入端的输入动作来致动递送***。联动机构将第一植入物与支撑件的轴向移动耦联,以使得响应于第一输入动作,递送***使第一植入物的近端部分相对于肺部组织沿气道向远端移动(从而限定第一递送***输出动作),并且使植入物支撑件的远端相对于肺部组织沿气道目标区向近端移动,以与第一递送输出动作相协调(从而限定第二递送***输出动作)。执行协调的第一输出动作和第二输出动作,以使得第一植入物中接近第一植入物的远端部分设置的至少一些部分逐渐从受约束配置朝向组织压缩配置恢复。从支撑件部署第一植入物,并且部署的植入物局部压缩邻近气道目标区的肺部组织。
通常,第一输入动作包括使输入端在输入动作方向上连续移动并且移动输入位移距离。第一递送***输出动作可以包括第一植入物的至少一部分远端移动第一距离。第二递送***输出动作可以包括支撑件近端移动第二距离。递送***任选地使第一距离和第二距离协调以便于减少和/或抑制第一植入物与气道之间的轴向负载,以使得第一植入物的近端部分的轴向恢复位移在从植入物支撑件实现第一植入物的部署之后处于所需范围内。第一距离可以约等于第二距离,或者可以显著不同于第二距离,其中所述距离中较短的一个与较长的一个任选地相差不超过90%、不超过70%或不超过50%,并且在大多数情况下所述较短的一个为所述较长的一个的至少5%(其中在一些实施方案中,第一距离更长,而在其他实施方案中,第二距离更长)。
第一距离和第二距离可以短于或长于气道目标区的长度。如参考名称为“Elongate Lung Volume Reduction Devices,Systems,and Method”(以引用的方式并入本文)的美国专利号8,632,605可以理解,植入物的部署可以任选地包括诸如通过测量支气管镜的远端与导管或具有适当直径(对应于植入物的直径)的导丝的远端之间的长度来测量气道的目标区,所述导管或导丝前进穿过气道直到导管或导丝的远端接合气道为止,这可以向操作者提供触觉反馈。植入物可以基于测得的目标区长度来选择,其中所选择的植入物往往显著长于目标区,诸如长超过10%,长超过30%,并且往往长非常粗略的100%(相对于目标区长度而测得)。例如,如果目标区已经测得长度为约60mm,那么可以选择伸直长度为约125mm的植入物;约85mm的目标区对于伸直长度为约140mm的植入物而言可能是适当的。以类似方式分别将与第一递送***输出动作和第二递送***输出动作相关联的第一距离和第二距离的长度与目标区长度进行比较—第一距离可以是目标区长度的5%到200%,往往是目标区长度的50%到170%,并且理想地是目标区长度的约(非常粗略的)125%;第二距离可以是目标区长度的5%到200%,往往是目标区长度的50%到125%,并且理想地是目标区长度的约(非常粗略的)100%。
在示例性实施方案中,所述方法还包括致动递送***来部署第二植入物。递送***可以使第二植入物的近端部分朝向另一个气道目标区向远端移动以限定第三递送***输出动作。植入物支撑件的远端可以相对于肺部组织沿另一个气道目标区向近端移动,与第三递送输出动作相协调,以限定第四递送***输出动作。第二植入物的长度可以不同于第一植入物的长度。协调的第三递送***输出动作和第四递送***输出动作分别具有第三距离和第四距离,并且第三距离和第四距离分别将任选地不同于第一距离和第二距离,与植入物的长度相关,以使得第二植入物中接近第二植入物的远端部分的一部分逐渐从受约束配置朝向组织压缩配置恢复,并且使得第二植入物的近端部分的轴向恢复位移在从植入物支撑件部署第二植入物之后处于所需范围内。
递送***通常包括管状进入装置,并且联动机构可以被包括在多个或一组可替代可选的联动机构中,所述可替代可选的联动机构可耦联至邻近递送***的近端的进入装置。联动机构各自任选地被配置来实现递送***的远端的协调动作。一系列相关联的循序植入物各自可以具有相关联的植入物长度。例如,联动机构之一可以包括可轴向耦联至第一植入物的第一齿条。第二齿条可轴向耦联至支撑件。小齿轮设置在两个齿条之间并接合所述两个齿条,以使得小齿轮的旋转诱导相反的第一输出动作和第二输出动作。可替代地,联动机构之一可以包括滑轮和柔性系链,所述柔性系链具有可与第一植入物轴向耦联的第一端以及可与支撑件轴向耦联的第二端。系链接合端部之间的滑轮,以使得系链的移动诱导相反的第一输出动作和第二输出动作。
在示例性实施方案中,第一动力致动器使第一植入物依据第一命令信号相对于基座随着第一递送***输出动作而移动。第二动力致动器使支撑件依据第二命令信号相对于基座随着第二递送***输出动作而移动。耦联至动力致动器的处理器接收与第一植入物的大小相关联的第一植入物信号并且响应于植入物信号而传输命令信号。处理器响应于与第二植入物的大小相关联的第二植入物信号而向所述致动器传输替代性命令信号。第一植入物信号和第二植入物信号任选地用指示接近度的传感器和/或自动化数据代码读取器来产生,诸如使用与植入物相关联的射频识别(RFID)码、条形码、二维(2D)矩阵码、QR码、磁码或光谱条形码的那些。
支撑件任选地包括具有管腔的递送导管,所述管腔接收第一植入物并且约束所述植入物使其呈较直的配置。轴可以可释放地轴向附连至植入物,并且支气管镜具有可以接收导管的工作通道以及位于远端附近的观察表面。联动机构的基座可以在第一输出递送动作和第二输出递送动作期间相对于支气管镜和肺部组织在轴向上受到约束。
第一植入物的远端部分可以任选地最初通过使植入物相对于植入物支撑件和肺部组织向远端移动初始接合距离来与肺部组织接合,所述初始接合距离限定初始接合动作。初始接合距离可以处于约10mm至约40mm的范围内,任选地为约20mm至约30mm。递送***响应于第一输入动作而诱导初始接合动作。
在许多实施方案中,第一植入物的远端部分具有带有轴向弧长的远端弧线。弧长可以任选地限定超过45或90度的弯曲,往往是180度或更大的弯曲,并且理想地限定超过3/4环圈和/或小于1 1/2环圈的弯曲(其中植入物任选地在近端沿另一个邻接弧长延伸,所述另一个邻接弧长具有处于相同方向的弯曲—诸如处于螺旋线圈—或处于不同平面)。第一植入物的远端部分可以被部署来通过以下方式随着远端部分部署动作而与肺部组织耦联:在相对于肺部组织维持第一植入物的轴向位置的同时,使植入物支撑件相对于第一植入物在近端缩回对应于轴向弧长的距离,以使得远端弧线侧向地接合邻近气道。轴向弧长可以具有约20mm至约75mm的范围。远端部分部署动作常常通过第一输入动作来诱导。
协调的支撑件的近端拉动(针对第二输出动作)以及植入物近端的远端推进(针对第一输出动作)经常同时或基本上同时执行并且执行并行或重叠的总动作次数(诸如通过交替的循序增量动作)。所述方法还可以包括响应于第一植入物的近端向远端前进超出支气管镜而停止第一输出动作,如在远程成像模态(诸如荧光镜检查、超声波、磁共振成像等等)或由支气管镜获取的图像中所显示。植入物的释放可以通过使接近植入物的植入物支撑件在近端缩回来完成。可以可重获取的方式将轴从植入物卸下来。
在示例性实施方案中,递送***包括可与非易失性计算机可读存储介质耦联的处理器,所述非易失性计算机可读存储介质具有与递送***的致动相关联的数据。这有助于根据植入物的长度来调节本文公开的各种部署动作的轴向长度,特别是在所述植入物选自多个或一组具有不同长度的可替代的植入物当中的情况下。处理器可以任选地通过指示接近度的传感器和/或自动化数据代码读取器来接收指示长度、批号、唯一识别号或植入物的其他特征的信号,所述传感器和/或自动化数据代码读取器诸如与RFID标签、条形码、QR码或附连至植入物或其包装的类似物相关联的那些。
本发明的第二实施方案提供一种用于治疗具有肺部组织和气道的肺部的递送***。气道具有目标区。递送***包括在近端与远端之间延伸的细长柔性植入物支撑件。远端被配置来在远端进入到肺部的气道中,以使得远端邻近目标区的远端部分。输入端是可移动的以限定输入动作。第一植入物可释放地可由植入物支撑件支撑。第一植入物具有在近端植入物部分与远端植入物部分之间延伸的细长主体。第一植入物被配置用于沿目标区从沿植入物支撑件延伸的轴向配置部署为展开配置以压缩邻近目标区的肺部组织。联动机构将输入端耦联至植入物支撑件的近端并且耦联至第一植入物,以使得在植入物的远端部分响应于输入动作而沿气道目标区的远端部分接合肺部组织时,所述联动机构使第一植入物的近端相对于肺部组织沿气道向远端移动以限定第一递送***输出动作。植入物支撑件相对于肺部组织沿气道目标区向近端移动,与第一递送输出动作相协调,以限定第二递送***输出动作。使第一输出动作和第二输出动作协调,以使得第一植入物中接近远端植入物部分的部分逐渐从轴向配置朝向展开配置恢复。
联动机构可以任选地被配置来在第一输入动作包括使输入端在输入动作方向上连续移动并移动输入位移距离时实现第一递送***输出动作和第二递送***输出动作。在其他实施方案中,可以使用一系列简单的输入动作,诸如重复按压按钮等等。
第一递送***输出动作任选地包括植入物远端移动第一距离。第二递送***输出动作任选地包括支撑件近端移动第二距离。递送***任选地使第一距离和第二距离协调以便于减少和/或抑制第一植入物与组织之间的轴向负载,以使得第一植入物的近端部分的轴向恢复位移在从植入物支撑件实现第一植入物的部署之后处于所需范围内。第一距离和第二距离中较短的一个任选地与第一距离和第二距离中较长的一个相差小于90%、70%或50%。
递送***任选地包括第二植入物。递送***任选地被配置来使第二植入物的近端部分朝向另一个气道目标区向远端移动以限定第三递送***输出动作。任选地使植入物支撑件的远端相对于肺部组织沿另一个气道目标区向近端移动,与第三递送输出动作相协调,以限定第四递送***输出动作。第二植入物的长度任选地不同于第一植入物的长度。协调的第三递送***输出动作和第四递送***输出动作分别可以具有第三距离和第四距离,并且第三距离和第四距离任选地分别不同于第一距离和第二距离,与植入物的长度相关,以使得第二植入物中接近远端植入物部分的部分逐渐从受约束配置朝向组织压缩配置恢复,从而使得第二植入物的近端部分的轴向恢复位移在从植入物支撑件部署(或卸下)第二植入物之后处于所需范围内。
递送***任选地包括管状进入装置,并且联动机构任选地是多个可替代可选的联动机构之一,所述可替代可选的联动机构耦联至邻近递送***的近端的进入装置。联动机构各自任选地被配置来实现递送***的远端和一系列循序植入物的相关联的协调动作,所述植入物具有相关联的植入物长度。递送***的联动机构之一任选地包括第一齿条,所述第一齿条可轴向耦联至第一植入物;第二齿条,所述第二齿条可轴向耦联至支撑件;以及小齿轮,所述小齿轮设置在两个齿条之间并接合所述两个齿条,以使得小齿轮的旋转诱导相反的第一输出动作和第二输出动作。
递送***的联动机构之一任选地包括滑轮和柔性系链,所述柔性系链具有可与第一植入物轴向耦联的第一端以及可与支撑件轴向耦联的第二端。系链任选地接合端部之间的滑轮,以使得系链的移动诱导相反的第一输出动作和第二输出动作。
递送***的联动机构任选地包括第一动力致动器,所述第一动力致动器可操作地与第一植入物耦联以使第一植入物依据第一命令信号相对于基座随着第一递送***输出动作而移动。第二动力致动器任选地可操作地与植入物支撑件耦联以使植入物支撑件依据第二命令信号相对于基座随着第二递送***输出动作而移动。处理器任选地耦联至动力致动器。处理器任选地被配置来接收与第一植入物的大小相关联的第一植入物信号并且响应于植入物信号而传输命令信号。处理器任选地响应于与第二植入物的大小相关联的第二植入物信号而向所述致动器传输替代性命令信号。第一植入物信号和第二植入物信号任选地使用指示接近度的传感器和/或自动化数据代码读取器来产生,诸如与同植入物相关联的射频识别(RFID)码、条形码、二维(2D)矩阵码、QR码、磁码或光谱条形码相关联的那些。
支撑件任选地包括具有管腔的递送导管,所述管腔用于接收第一植入物并且约束所述植入物使其在其中呈较直的配置/递送配置。任选地使轴进入到管腔内并且使其可释放地与植入物接合。在替代性实施方案中,植入物可以具有管腔,所述管腔将支撑件接收在其中以便于约束植入物。与***一起使用或所述***内的支气管镜任选地具有工作通道和图像捕获装置。工作管腔将递送导管接收在其中。联动机构的基座任选地在第一输出递送动作和第二输出递送动作期间相对于支气管镜和肺部组织在轴向上可受约束。
联动机构任选地被配置来最初通过使第一植入物相对于植入物支撑件和肺部组织向远端移动初始接合距离而使所述植入物的远端部分与述肺部组织接合,以便于限定初始接合动作,其中初始接合距离任选地处于约10mm至约40mm的范围内。递送***任选地响应于第一输入动作而诱导初始接合动作。第一植入物的远端部分任选地具有带有轴向弧长的远端弧线。联动机构任选地被配置来通过以下方式随着远端部分接合动作而将第一植入物的远端部分耦联至肺部组织:在相对于肺部组织维持第一植入物的轴向位置的同时,使植入物支撑件相对于第一植入物在近端缩回对应于轴向弧长的距离,以使得远端弧线侧向地接合邻近气道。轴向弧长任选地处于约20mm至约75mm的范围内。
联动机构任选地被配置成使得远端部分接合动作通过第一输入动作来诱导。联动机构任选地被配置来响应于第一植入物的近端向远端前进超出支气管镜而停止第一输出动作,使接近植入物的植入物支撑件在近端缩回,和/或以可重获取的方式将轴从植入物卸下来。处理器任选地与非易失性计算机可读存储介质耦联。处理器任选地被配置来将与递送***的致动相关联的数据记录在介质上。
结合以下描述、随附权利要求书、附图和摘要将更好地理解本发明的各种实施方案的这些和其他特征、方面以及优点。
附图简述
图1A-1C示出人体呼吸***的解剖结构;
图2A和图2B示出支气管镜;
图3示出与根据本发明的实施方案的用于肺减容装置的递送装置相结合的支气管镜;
图4A-4C示出植入肺部内的装置;
图5示出装置配置;
图6示出可替代的装置配置;
图6A示出具有不同长度的多个不同植入物;
图7示意性地示出肺上叶通过部署多个装置来治疗的肺部;
图8A-8B示出在从递送配置变形为展开配置时如何缩短装置端部之间的距离;
图9A示出用于响应于触发手柄的致动或旋钮的旋转而使用齿轮机构以协调递送运动将植入物递送到气道中的***;
图9B示出用于使用滑块和滑轮机构以协调递送运动将植入物递送到气道中的***;
图10A-10D示出用于使用协调动作经由处理器和动力部署***来将植入物部署到气道中的方法;
图11是示意性地示出用于使用由部署***输出的协调动作来将植入物递送到气道中的方法的流程图;
图11A-11C示出使用手柄和齿轮机构执行的部署顺序的协调动作;
图12A-12C示出使用旋转旋钮和齿轮机构执行的部署顺序的协调动作;
图13A和图13B示出用于使用滑杆和滑轮机构来执行部署顺序的协调动作的***;
图14是示出根据本发明的实施方案的用于治疗患者的肺部的方法步骤的流程图;并且
图15示出用于维持植入物部署***的一个或多个元件相对于患者组织的轴向位置的手柄***。
具体实施方式
借助于背景和为了提供用于本发明的上下文,图1A示出主要位于胸腔11内的呼吸***10。为了促进对本发明的理解,提供了对解剖学和生理学的这一描述。本领域技术人员将了解到,本发明的范围和本质并不受所提供的解剖学讨论的限制。另外,将了解,由于存在本文未描述的多种因素,所以个体的解剖特征可以存在变化。呼吸***10包括气管12,所述气管12将空气从鼻部8或口腔9带入到右侧初级支气管14和左侧初级支气管16中。空气从右侧初级支气管14进入右肺18;空气从左侧初级支气管16进入左肺20。右肺18和左肺20一起构成肺部19。部分为了给通常位于胸腔11(又称为胸腔(chest cavity))左侧的心脏提供空间,左肺20仅包含两个肺叶,而右肺18包含三个肺叶。
如图1B详细所示,通向肺部(例如,左肺20)的初级支气管(例如,左侧初级支气管16)分支为次级支气管22,之后进一步分支为三级支气管24,更进一步分支为细支气管26、终末细支气管28并且最后分支为肺泡30。如图1C中可以看到,胸膜腔38是介于肺部与胸壁之间的空间。胸膜腔38保护肺部19并且允许肺部在呼吸过程中运动。胸膜40限定胸膜腔38并且由两个层组成,所述两个层为内脏胸膜42和体壁胸膜44,其间存在胸膜液的薄层。被胸膜液占据的空间被称为胸膜空间46。两个胸膜层42、44中的每一个包含极其多孔的间充质浆膜,通过所述间充质浆膜,少量间质液连续渗透到胸膜空间46中。胸膜空间46中流体的总量通常是微小的。在正常条件下,过量流体通常通过***来泵运出胸膜空间46。
肺部19在文献中被描述为在胸腔11内浮动的弹性结构。包围肺部19的胸膜液的薄层对肺部在胸腔11内的运动进行润滑。将过量流体从胸膜空间46抽吸到***中可维持肺部胸膜42的内脏胸膜面与胸腔44的体壁胸膜面之间的轻微抽吸。这个轻微抽吸产生负压,所述负压使肺部19保持扩张并且在胸腔11内浮动。在不存在负压的情况下,肺部19像气球一样塌缩并且通过气管12排出空气。因此,由于肺部19的弹性回缩和胸部笼形结构,呼出的自然过程是几乎完全被动的。由于这种生理构造,所以在胸膜42、44发生破裂时,使肺部19保持处于悬浮状态的负压消失并且肺部19因弹性回缩效应而塌缩。
在完全扩展时,肺部19完全填充胸膜腔38,并且体壁胸膜44和内脏胸膜42互相接触。在随着呼入和呼出空气而进行的扩展和收缩过程期间,肺部19在胸膜腔38内来回滑动。胸膜腔38内的运动通过在胸膜空间46中位于体壁胸膜44与内脏胸膜42之间的粘液样流体的薄层来推动。如上所述,在肺部中的气囊32受损时,诸如与肺气肿的情况一样,会出现呼吸困难。因此,隔离受损的气囊来改善肺部的弹性结构可改善呼吸。
授权给Nierman的有关活检钳的美国专利号4,880,015中描述了常规的柔性支气管镜。如图2A和图2B所示,支气管镜50可以被配置成具有任何合适的长度,例如测得长度为790mm。支气管镜50可以进一步由两个主要零件,工作头和***管54配置而成。工作头52含有目镜;具有屈光度调节环的接目镜;用于抽吸管道和抽吸阀61的附件以及用于卤素冷光源的附件;以及进入口或活检入口64,通过所述进入口或活检入口64,各种装置和流体可以进入工作通道66中并且离开支气管镜的远端。工作头附接至***管,所述***管通常测量具有580mm的长度和6.3mm的直径。***管可以被配置成含有光纤束(其终止于远端尖端68处的物镜30);两个导光件70、70';以及工作通道66。支气管镜的远端仅具有前后弯曲72的能力,其中偏转的精确角度取决于所使用的器械。常见弯曲范围是向前160度到向后90度,总共是250度。弯曲由操作者通过调节工作头上的角度锁紧杆和成角杆来控制。还参见例如授权给Mathis的名称为Lung Access Device的美国专利公开2005/0288550A1;授权给Mathis的名称为Guided Access to Lung Tissue的US 2005/0288549 A1;以及授权给Mathis的名称为Enhanced Efficacy Lung Volume Reduction Devices,Methods andSystems的US 2010/0070050 A1。本说明书中所提及的所有出版物和专利申请以引用的方式并入本文,其程度就如同具体地且单独地指出每个单独出版物或专利申请以引用方式并入一样。
图3示出用于利用支气管镜50来递送包括可植入装置的肺减容装置的肺减容递送装置80的使用。肺减容***如下文进一步详细所描述适于且被配置来以递送配置递送至患者的肺部气道,并且之后改变为展开配置。通过部署装置,可以将张力施加至周围组织,这可以促进肺部的弹性回缩的恢复。所述装置被设计成由介入学家或内科医生使用。肺部中线圈的适当部署可以受益于以下至少两个部件的一系列动作:递送钳或决定线圈位置的其他可释放的轴向接合结构,以及约束导管或其他支撑结构,所述其他支撑结构在线圈在肺部中前进和定位的过程中将线圈保持处于递送配置。线圈任选地通过以下方式来递送:将支气管镜置于肺部中;将导丝和递送导管引入至有待治疗的气道,以使得所述导丝和递送导管与肺部的外层(胸膜)相距约3-5cm;将线圈装载到导管中并且将线圈的远端尖端引导穿过导管,所述线圈由此能够被部署到气道中。这些步骤是直接的并且通常可由内科医生容易地执行。其余的线圈部署步骤任选地涉及钳子和递送导管的一系列动作,并且可能有点耗时(特别是在即将部署大量植入物的情况下)。
图4A-4C示意性地示出将装置植入肺部内的效果。装置2810以一种配置前进,在所述配置中,所述装置适于肺部的解剖结构,穿过气道而进入例如细支气管中直到所述装置相对于受损组织32抵达所需位置为止。之后通过接合致动装置来激活所述装置,从而使装置弯曲并且将肺部组织拉向激活的装置(图4B)。继续激活所述装置直到肺部组织被拉出所需的量(诸如图4C中所描画)为止。如本领域技术人员将了解,拉出组织可以通过例如在部署本文公开的可配置装置之一之后使肺部组织的目标部段弯曲并对其进行压缩来实现。一旦被充分激活,就从肺腔拉出部署装置。
图5示出由镍钛合金金属线3701制成的可植入装置3703的实例。镍-钛、钛、不锈钢或具有记忆形状特性的其他生物相容金属或者在发生1%或更大应变之后能够恢复的材料都可以用于制造这种植入物。此外,塑料、碳基复合材料或这些材料的组合都将是合适的。所述装置具有类似法国号(French horn)的形状并且通常可以位于单一平面内。端部形成为一个形状,所述形状最大化以线球3702的形式示出的表面积以最小化对肺部组织的刮伤或擦伤。线球可以通过往回熔化线的一部分来制得,然而,它们可以是焊接、压制或粘接到线3701的端部上的附加部件。
镍钛合金金属植入物(诸如图5-6所示的镍钛合金金属植入物)可以被配置成具有弹性以与任何其他类型的弹簧一样在身体内恢复到所需形状,或者所述镍钛合金金属植入物能够以可以被热致动来恢复到所需形状的配置来制造。镍钛合金可以冷却至马氏体相或升温至奥氏体相。在奥氏体相中,金属恢复至其编程形状。金属完全转变为奥氏体相所处的温度被称为Af温度(奥氏体最终温度)。如果对金属进行调整,以使得Af温度处于体温或低于体温,那么材料在身体内就被认为具有弹性并且它将像简单的弹簧一样表现。可以将装置冷却以诱导金属的马氏体相,这会使所述装置具有柔性并且非常容易递送。由于允许对装置加热(通常归因于体热),装置会自然地恢复其形状,因为金属会转变回到奥氏体相。如果使装置发生应变以装配在整个递送***中,那么可能要使所述装置发生足够的应变以同样诱导马氏体相。这种转变可以小至0.1%应变进行。在应变下诱导为马氏体相的装置仍然会恢复至其原始形状并且在去除约束之后转变回到奥氏体。如果装置被配置成具有高于体温的Ar温度,那么可以对装置加热来使其转变为奥氏体并且在身体内热激活其形状恢复。所有这些配置将很好地发挥作用来在患者的肺部组织中致动装置。在典型的人体内,人体温度被认为是37℃。
图6示出以类似于棒球的接缝的三维形状成型的另一种植入装置3901。线被成型为使得近端3902略微直线地延伸并且延伸成略微长于另一端。这个近端将是最靠近用户的一端并且直的部段会让重获取变得更容易。如果所述近端出现弯曲,那么它可能会被驱动进入组织中,从而变得难以接近。如本领域技术人员将了解,所述装置可以许多不同的大小和形状来配置,包括例如授权给Mathis的名称为Enhanced Efficacy Lung VolumeReduction Devices,Methods and Systems的US 2010/0070050 A1中所包括的配置。
图6A示出包括植入物5300A、5300B和5300C的多个不同的植入物。这些植入物中的每一个可以具有彼此不同的大小、长度和形状。例如参考名称为“Elongate Lung VolumeReduction Devices,Methods,and Systems”的美国专利号8,632,605可以理解大小不同的肺部植入物的使用。使用本文描述的递送***,导丝可以进入到气道体系远端附近的目标区域。导丝可以向远端前进直到进一步的远端前进受到以下限制为止:导丝的远端与气道体系的周围管腔充分接合。递送导管4907(参见图8和图9)之后可以前进,以使得导管4907的远端邻近导丝的远端。标尺或沿导丝或递送导管的长度的其他标示工具可以用于测量气道的目标区的长度,诸如介于支气管镜与导丝远端之间的长度。所需的植入物的长度可以小于、大于或约等于递送导管远端与支气管镜远端之间的距离。为了提供所需的植入物的保存期和/或在使用自展式细长主体(包括使用弹性材料和/或使用超弹性材料,诸如NitinolTM等等的那些)时用于压缩组织的所需的展开力,可能有利的是,以松弛状态保存具有不同大小的各种植入物。一旦识别出所需的植入物几何形状或其他特征,就可以使用推进抓持装置5009将所选择的植入物装载到装载筒5401中(并且随后装载到递送导管4907的管腔中)。可以在近端拉紧推进抓持装置5009和/或可以在远端推动装载筒5401以使得细长主体5301在轴向上伸直。装载筒5401和植入物5300之后可以耦联至递送***的其他部件,并且使植入物进入到气道中。
在示例性实施方案中,所选择的植入物可以具有大于介于导丝远端(以及因此递送导管端部)与内窥镜远端之间的测量距离的长度。这可以有助于适应植入物端部在递送期间朝向彼此进行的回缩或移动,以便于避免在植入物与组织之间施加过大轴向负载。在部署期间推进抓持器5009和植入物5300的近端5305的远端移动还有助于将植入物5300的近端5305保持在支气管镜的视野内,并且如在‘605患者中所描述增大了由植入物压缩的组织的容量。示例性植入物可以比测量的目标气道轴向区域长度长超过10%,通常长10%至约200%,并且在理想情况下长约100%。合适的植入物可以例如具有125、150、175和200mm的总弧长,所述弧长对于植入到肺部中分别测得长度为60mm、85mm、110mm和135mm的目标区中而言可能是适当的。
图7是肺部6002的示意图,所述肺部6002具有通过部署多个植入物或装置6006来治疗的肺上叶6004,其中在肺叶中经常部署2到20个装置,任选地部署3到15个装置,并且在一些情况下部署5到10个装置。如上所述,经常在患者体内按照从肺部内部开始的测量依据局部生理学来部署大小不同的装置。所述装置恢复到或接近其松弛形状并且装置的端部包括呈圆球形式的局部放大的横截面以便于帮助装置的端部保留在所述装置打算递送到其中的气道中。
图8A和图8B示出在从递送配置变形为展开配置时如何缩短装置端部之间的距离。图8A和图8B中所描画的装置中的每一个适于且被配置来将弯曲力赋予肺部组织。图8B中还以展开配置4803示出了图8A中以递送配置4802示出的装置。在装置受约束筒装置3801约束时,装置端部3702之间的距离A较大。距离A在所述装置受装载筒、导管或支气管镜约束时是类似的。图8B示出气道4801中已通过植入装置的形状恢复发生变形的处于展开配置4803的相同装置。图8B示出装置端部3702之间的距离B在装置展开之后实质上变短。
图9A和图9B大体示出已经置于人肺部中的递送***5001。支气管镜4902处于气道5002中。内窥镜摄像机4903通过缆线4904耦联至视频处理器5004。对图像进行处理并且通过缆线5005发送至监控器5006。监控器在正好位于内窥镜中的光学元件前侧的递送导管图像5008的屏幕5007上显示典型的目视取向。递送导管4907的远端在气道5002中突出到内窥镜之外,在所述气道5002中,用户将在其中放置植入装置3703。植入物3703装载到装载筒3801中,所述装载筒3801通过锁紧管座连接部3802来耦联至递送导管的近端。钳子或推进抓持装置5009用锁定至植入物的抓持耦联器5010耦联至植入物3703的近端。通过将推进器可释放地耦联至植入装置并且推进推进/抓持装置5009,用户可以使植入物前进至肺部中处于展开配置的一个位置。用户可以察看植入物放置位置并且在递送位置不太理想的情况下仍然能够轻易地将植入物往回撤到递送导管中。尚未递送所述装置,并且肺部5003的底表面被示出为是大体平坦的,且气道被示出为是大体直的。这些对于不具有植入装置的肺部而言在解剖学上可能都是正确的。如果递送位置是正确的,那么用户可以将植入物释放到患者体内。
图9A示出递送***5001,其如相对于以下图11A-11C进一步所描述使用旋钮和/或触发手柄来致动齿轮联动机构101A以手动部署装置3703。
图9B大体示出类似于图9A的递送***5001,例外的是如相对于以下图13A和图13B进一步所描述,使用系链和滑轮联动结构101B来部署装置3703。
图10A-10D大体示出类似于图9A和图9B的递送***5001,例外的是使用处理器控制的机动化联动机构101C(而不是手动致动的联动机构)来部署装置3703。机动化控制可能是特别有益的,因为部署所需的动作(以及特别是致动距离的长度)对于每个线圈长度或设计而言可能都是不同的。一个或多个电机或者其他驱动器的计算机化控制可以协调动作实现所选择的递送***部件,以及尤其是递送导管和植入物(通过推进/抓持装置的移动)的轴向位移,并且还可以用于定制所述协调动作以区分线圈设计和长度。
定制部署位移以区分可替代可选的线圈可以任选地通过以下方式来提供:机械致动***,例如,具有一组可替代可选的部署联动机构(每一个具有适于与相关联的植入物长度一起使用的致动位移);具有可移动止动件的机械联动机构;可替代可选的致动元件等等。然而,机动化或具有处理器可改变的致动***的其他致动***可能特别适用于受益于多植入物治疗的患者治疗,在所述多植入物治疗中,部署了具有不同大小的植入物。为此目的,自动化部署***101C包括第一电机103和第二电机105,其中两个电机耦联至处理器107(为简单起见,未在所有图中示出)。处理器107具有或耦联至输入端109以用于接收指示选择用于部署的植入物的长度或其他特征的信号。内科医生可以通过手动输入数据或通过使用语音识别来识别所选择的线圈类型或模型,或者***可以使用条形码、RFID标签或其他电子信号来检测线圈数据。作为响应,所述***可以查询查找表或其他特定线圈模型数据来确定对于所述特定线圈产品而言适当的协调部署位移。内科医生之后可以发出信号开始事件或致动机械***。再进一步,植入物识别数据可以被包括在线圈和/或诸如线圈包装的相关联的结构中,其中包装或植入物任选地具有条形码,用磁条来编码或配备有RFID芯片,以使得线圈设计能够被协调递送***识别,因而可以执行适当的递送策略。所述***还可以是用户可编码的,以使得可以采用定制技术。无论如何,输入端109可以包括条形码读取器、RFID读取器、小键盘或键盘、触摸屏、一系列按钮等等。
参考图10A-10D和图11可以理解使用自动化部署***101C进行的示例性部署。线圈3703在肺部中的适当部署受益于以下至少两个部件的一系列轴向动作:线圈(通过推进/抓持装置111的轴向移动)和递送导管113。推进器/抓持器111和导管113各自分别具有近端115、117和远端119、121。线圈3703通过将支气管镜123置于肺部(肺段或肺亚段气道)中来递送,其中支气管镜也具有近端125和远端127。在步骤260中,将导丝和递送导管引入至有待治疗的气道,以使得所述导丝和递送导管与肺部外层(胸膜)相距3-5cm,从而限定介于递送导管113和导丝的远端121与支气管镜123的远端127之间的目标区129。移除导丝,并且将线圈3703装载到递送导管113中且使用抓持器/推进器111来推进262,以使得线圈的远端尖端与导管的端部121对准并且邻近目标区129的远端部分。一旦***被定位,就可以任选地通过致动自动化***101C中的输入端109,和/或通过手动移动充当机械致动***的输入端的机械结构来起始协调动作。可替代地,线圈的初始推进和/或植入物的远端部分与肺部组织的接合/耦联可以使用部署***部件的离散的手动或机动化连接(articulation)来执行,其中机械和/或自动化***在执行这些步骤中的一个或多个之后提供协调的部署动作。
现参考图10B和图11的步骤262,线圈3703的远端131可以通过以下方式向远端前进离开递送导管113:(通过推进器/抓持器111的远端移动)推进线圈,同时将递送导管相对于肺部组织保持在基本上固定的位置上,以使得线圈3703的远端部分131被推出到导管113之外。在使用自动化部署***101C时,推进器/抓持器111的位移133可以通过电机103来实现,同时电机105保持静止,从而使导管113相对于支气管镜123保持静止。支气管镜相对于患者(和/或通用参考系)通常可以保持静止或保持大体静止,并且线圈的远端位移可以例如使线圈远端25mm暴露在气道中。
现参考图10C和图11的步骤264,部署***可以在线圈3703和推进器/抓持器111保持处于固定位置时通过位移135相对于支气管镜123在近端拉动递送导管113。任选地,可以在近端移动导管直到线圈的第一完整远端环圈被暴露和卸载到气道中为止。在其他实施方案中,可以暴露部分环圈或超过单个环圈,以致于线圈的暴露的弧长不需要对应于360弧度角。
现参考图10D和图11的步骤266,线圈3703的很大、大部分或全部长度的部署可以通过两个位移或动作来执行:第一,推进抓持器111可以在远端相对于肺部组织和/或支气管镜123移动第一位移141。第二,导管113可以在近端相对于肺部组织和/或支气管镜123拉动第二位移143。在许多实施方案中,这两个位移将同时实现来使线圈进一步暴露(部署)在气道中,同时使钳子(以及线圈的近端)向前推进,以使得线圈被允许恢复至编程的曲线形状或朝向其恢复,而不会导致对线圈远端的组织的过度拉动(换言之,如此推动线圈,它可以弯曲和缩短,而不会对肺部中的组织产生过多张力和应力,同时将安全的和治疗性的压缩施加至肺部组织中邻近气道的目标区的区域或容量145)。
现参考图11,线圈近端部分离开支气管镜的递送可以使用支气管镜123的光学成像等等通过在荧光镜检查下观察钳子的尖端暴露在支气管镜端部之外来确定268。任选地,这个确定可以用作停止推进器/抓持器的前进动作的信号,并且可以在近端将导管113的剩余长度拉离线圈270。之后可以致动推进器/抓持器111以便于释放植入物272,可以通过荧光镜检查和支气管镜的光学成像来验证部署,并且可以从患者取回部署***101C的其余部件或者将其重新定位以用于下一个植入物的部署。
再次参考图10A-11,推进器/抓持器111和递送导管113的一些或全部位移可以由处理器107使用电机103、105依据软件或计算机可读编程指令来协调,所述软件或计算机可读编程指令有形地体现在处理器的记录介质、存储器、RAM、ROM和/或类似介质中。替代性实施方案可以采用硬件、固件等等,并且可以实现各种各样的计算机硬件和/或软件架构。电机103、105可以包括以下各项中的任一项:各种各样的电动机(诸如步进电机、DC电机等等),气动电机,液压电机等等,并且电机可以通过导螺杆、齿轮、系链等等轴向耦联至部署***的轴向可移动部件。
图11A、图11B和图11C中示出了使用触发手柄和齿轮机构101A进行的另一种部署进展。机构101A用耦联器1111耦联至装置5009(图9A)的近端。植入装置3703部署在气道5002的目标区处。耦联器1111可以可释放的方式螺纹连接至、装配至或以其他方式附接至装置5009。如图9A所示,装置5009用钳子或抓持耦联器5010耦联至植入物3703的近端,所述钳子或抓持耦联器5010使用机构101A来连接至植入物。在通常通过用摄像机4903和监控器5006观察气道5002来选择好目标部位时,内科医生将植入物3703推进到肺部中处于展开配置的一个位置,如在例如授权给Mathis的名称为Mathis entitled Enhanced EfficacyLung Volume Reduction Devices,Methods and Systems的U.S.2010/0070050 A1中常常所描述,所述专利以引用的方式整体并入本文。如图11A中可见,机构101A使用一系列可接合齿轮(1106,1107)来协调这种部署,以在方向1101A上朝向附接至外壳1113的手柄1103移动触发手柄1102时首先拉动导管。保持拉动导管直到植入物3703的完整的远端环圈在气道5002中被卸载在目标区处为止。随着触发手柄1102在方向1101A上移动,杆1112的部段上的齿1104首先接合齿轮1106以在方向1101A上拉动导管。随着导管被拉动,触发器1102的进一步移动使触发器1102移动得更为靠近手柄1103。图11B示出移动1101B的大致中点。在这一点处,随着杆1112在方向1101B上滑动,齿轮1107开始接触和接合齿1104(齿轮1106除外)。齿轮1107与齿1104的接合进而使齿1105在方向1109上移动以推动钳子,与此同时继续在方向1101B上拉动导管。应注意到,齿轮1106从未接合齿1105。在开始推动钳子之前拉动导管的距离可以分别通过缩短或伸长杆1112来减小或增大。
如图11C所示,当在方向1101C上朝向手柄1103完全拉动触发器1102时停止钳子的前进。在此时,将导管拉离线圈,并且植入物3703在目标区处的部署完成。例如,图14的方法1400(包括步骤1401至1414)中也描画了这种部署。这种协调部署使得能够非常有效地在各个目标区(图7)处植入多个线圈,其中很多、大部分或所有每个植入物都响应于单一协调动作而被部署,并且其中后续植入物通过将附加植入物3703装载到筒3801(图9A)中并重复部署方案来部署。
图12A、图12B和图12C中示出了使用旋转式旋钮机构101D来进行的部署进展。机构101D用耦联器1211耦联至装置5009(图9B)的近端以将植入装置3703部署到气道5002的目标区中。耦联器1211可以可释放的方式螺纹连接至、装配至或以其他方式附接至装置5009,并且以与先前在上文中相对于图11A至图11C所描述类似的方式耦联至植入物3703的近端。
机构101D使用一系列可接合齿轮以与先前相对于触发手柄和齿轮机构所描述类似的方式协调部署,例外的是旋钮1202在方向1201上移动来接合齿轮(而不是使用触发手柄)以移动导管和钳子。
图13A和图13B中示出了可以使用系链和滑轮机构101B来执行的相关部署进展。机构101B用耦联器耦联至装置5009(图9B)的近端以将植入装置3703部署到气道5002的目标区中。在这个实施方案中,呈连接器1303(其可释放地接合导管113)处手动输入端相对于支气管镜123的连续近端缩回形式的手动输入导致:
导管的近端缩回(任选地露出线圈的远端环圈),同时滑块280朝向止动件282向远端移动;以及之后
同时进行的导管的近端缩回和推进器/抓持器111的远端推进,其中同时动作具有相同的位移距离。
图14是示出根据本发明的实施方案的用于治疗患者肺部的方法1400的流程图。装置操作包括以下步骤:将支气管镜***到患者的肺部中1401并且之后将导丝和递送导管引入到有待治疗的气道中1402,以使得所述导丝和递送导管与肺部的外层(胸膜)相距大致3-5cm。然后将线圈装置装载到导管中1403。使线圈的远端尖端与导管的端部对准1404。之后可以使用各种方法来验证装置的定位以确定装置是否处于所需位置。合适的验证方法包括例如通过可视化设备来观察,诸如荧光镜检查、CT扫描或类似技术。使近端处附接了线圈的钳子前进1405。这些初始步骤可由内科医生相对直接地执行。
其余线圈部署步骤可能是具有挑战性的且是复杂的,但是它们对于治疗的功效和安全而言同样是重要的。线圈在肺部中的适当部署要求两个主要部件(实现线圈定位的递送钳以及将线圈保持伸直的约束导管)的一系列动作。
部署线圈的其余步骤可以在荧光镜检查或其他可视化手段的引导下执行,并且通过以下方式来理想地执行:推动钳子以使得线圈被推出到导管之外以使线圈的约前25mm暴露在目标区处的气道中1406。之后将导管拉出支气管镜,同时使线圈维持在固定位置上1407。继续拉动导管会导致线圈的第一完整远端环圈暴露和卸载到气道中1408。推动钳子并且同时拉动导管来使线圈进一步暴露(部署)在气道1409中,同时使钳子(以及线圈的近端)向前推进,以使得线圈被允许恢复至编程的曲线形状,而不会导致对线圈远端的组织的过度拉动(例如,如此推动线圈,它可以缩短,而不会对肺部中的组织产生过多张力和应力)。当将线圈的近端部分送出支气管镜1410时,那么应停止钳子的前进动作1411并且应将剩余的导管长度拉离线圈1412。这些步骤可以通过例如在荧光镜检查下观察钳子的尖端暴露在支气管镜端部之外来可视化。可以打开钳子1413,并且将线圈释放在肺部中的目标区处1414。一系列前述步骤可以安全的方式递送细长线圈的长度,从而在肺部组织的目标区上实现有益的治疗效果。
支气管镜、钳子和导管可以机械地耦联,并且部署线圈的所有步骤可以用单一动作或信号来实现。动作可以是单个滑块、类似大型触发器或手柄的单个杠杆的拉动、旋钮的旋转、按压按钮来致动电机的动作、螺线管、气动致动器、液压致动器或用于传递力以驱动机构的其他手段,所述机构使部件以协调方式移动以执行所要求的步骤。信号可以是电子的或由***识别来开始执行协调动作的口头命令。
协调动作可以通过提供随着相对位移的变化而接合部件(类似于在移动小齿轮时,其在适当位置处接合齿条)的机构来进行。这将允许导管被拉动并且之后可以发生导管和钳子的同时动作。可以相同的方式使用缆线,以使得缆线端块可以在给定位移处接合另一个部件。两个齿条之间的单个小齿轮将强制产生与导管和钳子所需相反的动作状态。
进一步预期,可以采用查询***来确定在程序期间使用什么部署策略。例如,这个***可以协助个案投诉调查或者可能发生的安全问题事件。下载数据或进行查询的手段可以包括计算机的Wi-Fi或有线通信、调制解调器、电话通信***、磁传感器、视觉屏幕读取、自助打印等。
虽然本发明的实施方案已经参考其某些优选版本进行了相当详细的描述,但是其他实施方案也是可行的。因此,随附权利要求书的精神和范围不应受限于以上实施方案的描述。

Claims (13)

1.一种用于治疗具有肺部组织和气道(5002)的肺部的递送***,所述气道具有目标区,所述递送***包括:
第一植入物(3703),所述第一植入物(3703)具有细长主体,所述细长主体在近端植入物部分与远端植入物部分之间延伸并且被配置用于沿所述目标区部署;
细长柔性植入物支撑件,所述细长柔性植入物支撑件在近端与远端之间延伸,所述远端被配置成向远端前进到所述肺部的所述气道中,以使得所述远端邻近所述目标区的远端部分;
输入端(1102,1103),所述输入端是可移动的以便于限定输入动作,其中所述输入端可操作以:
使所述第一植入物的近端相对于所述肺部组织沿所述气道向远端移动,以便于限定第一递送***输出动作(1109);以及
使所述植入物支撑件相对于所述肺部组织沿所述气道目标区向近端移动,以便于限定第二递送***输出动作(1101B);
使得所述第一植入物可释放地可由所述植入物支撑件支撑,并且沿所述目标区从轴向配置到展开配置的部署用作压缩邻近所述目标区的肺部组织;
所述***的特征在于进一步包括:
联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113),所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)将所述输入端(1102,1103)耦联至所述植入物支撑件的所述近端并且耦联至所述第一植入物,以使得在所述植入物的所述远端部分响应于所述输入动作而沿所述气道目标区的所述远端部分接合所述肺部组织时,所述联动机构使所述第一递送***输出动作和所述第二递送***输出动作(1109,1101B)相协调,以使得所述第一植入物中接近所述远端植入物部分的一部分逐渐从所述轴向配置朝向所述展开配置恢复;
其中所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)被配置来使所述第一植入物(3703)相对于所述植入物支撑件和所述肺部组织向远端移动初始接合距离而使所述第一植入物的所述远端部分与所述肺部组织接合,以便于限定初始接合动作,其中所述初始接合距离处于10mm至40mm的范围内;
其中所述第一植入物(3703)的所述远端部分具有带有轴向弧长的远端弧线,并且其中所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)被配置来通过以下方式随着远端部分接合动作而使所述第一植入物的所述远端部分与所述肺部组织接合:在相对于所述肺部组织维持所述第一植入物的轴向位置的同时,使所述植入物支撑件相对于所述第一植入物在近端缩回(1101B)对应于所述轴向弧长的距离,以使得所述远端弧线侧向地接合所述气道,所述轴向弧长处于20mm至75mm的范围内。
2.如权利要求1所述的递送***,其中在第一输入动作包括使所述输入端(1102,1103)在输入动作方向上连续移动并移动输入位移距离(1110A)时,所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)将所述输入端(1102,1103)耦联至所述植入物支撑件的所述近端,实现所述第一递送***输出动作和所述第二递送***输出动作。
3.如权利要求2所述的递送***,其中所述第一递送***输出动作(1109)包括所述第一植入物(3703)远端移动第一距离,其中所述第二递送***输出动作(1101B)包括所述支撑件近端移动第二距离,并且其中所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)使所述第一距离和所述第二距离协调以便于减少所述第一植入物与所述肺部组织之间的轴向负载,以使得所述第一植入物的近端部分的轴向恢复位移在从所述第一植入物支撑件实现所述第一植入物的所述部署之后处于所需范围内。
4.如权利要求3所述的递送***,其中所述距离中的较短的一个与所述距离中的较长的一个相差小于90%。
5.如权利要求1所述的递送***,其中所述联动机构包括第一齿条,所述第一齿条轴向耦联至所述第一植入物;第二齿条,所述第二齿条轴向耦联至所述支撑件;以及小齿轮,所述小齿轮设置在两个齿条之间并接合所述两个齿条,以使得所述小齿轮的旋转引发相反的第一递送***输出动作和第二递送***输出动作(1109,1101B)。
6.如权利要求1所述的递送***,其中所述联动机构(101B)包括滑轮和柔性系链,所述柔性系链具有与所述第一植入物轴向耦联的第一端以及与所述支撑件轴向耦联的第二端,所述系链接合所述第一端和所述第二端之间的所述滑轮,以使得所述系链的移动引发相反的第一递送***输出动作和第二递送***输出动作(1109,1101B)。
7.如权利要求1所述的递送***,其中所述联动机构包括:
第一动力致动器,所述第一动力致动器可操作地与所述第一植入物耦联以便于使所述第一植入物依据第一命令信号相对于基座随着所述第一递送***输出动作而移动;
第二动力致动器,所述第二动力致动器可操作地与所述植入物支撑件耦联以便于使所述植入物支撑件依据第二命令信号相对于所述基座随着所述第二递送***输出动作而移动;以及
处理器(107),所述处理器耦联至所述动力致动器,所述处理器被配置来接收与所述第一植入物的大小相关联的第一植入物信号并且响应于所述植入物信号而传输所述命令信号。
8.如权利要求7所述的递送***,其中所述第一植入物信号使用与所述植入物相关联的以下各项来产生:射频识别(RFID)码、条形码、2D矩阵码、QR码、磁码或光谱条形码。
9.如权利要求1所述的递送***,其中所述支撑件包括具有管腔的递送导管,所述管腔用于接收所述第一植入物并且约束所述植入物使其在其中呈较直的配置;轴,所述轴可在所述管腔内前进并且可释放地轴向附连至所述植入物;以及支气管镜,所述支气管镜具有工作通道和图像捕获装置,所述管腔将所述递送导管接收在其中,其中所述联动机构的基座在所述第一递送***输出动作和所述第二递送***输出动作期间相对于所述支气管镜和所述肺部组织在轴向上可受约束。
10.如权利要求2所述的递送***,其中所述递送***响应于所述第一输入动作而引发所述初始接合动作。
11.如权利要求2所述的递送***,其中所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)被配置成使得所述远端部分接合动作通过所述第一输入动作来引发。
12.如权利要求9所述的递送***,其中所述联动机构(1103,1105,1106,1107,1112,1113)被配置来响应于所述第一植入物(3703)的近端向远端前进超出所述支气管镜(4902)而停止所述第一递送***输出动作(1101B),并且使接近所述第一植入物(3703)的所述植入物支撑件在近端缩回,和/或以可重获取的方式将所述轴(5009)从所述第一植入物(3703)卸下来。
13.如权利要求7所述的递送***,其还包括与非易失性计算机可读存储介质耦联的处理器(109),其中所述处理器被配置来将与所述递送***的致动相关联的数据记录在所述介质上。
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