专利名称：用于防止或减少再灌注损伤的具有膨胀和收缩管腔的导管的制作方法当患者经受在冠状脉管系统、外周脉管系统或大脑脉管系统中的缺血性事件时， 对在阻塞或堵塞处远端的组织和器官的血液供给显著减少。所引起的缺氧增加了组织和器官坏死的风险。总体上，经受缺血性事件的患者通过微创导管插入术进行治疗，例如，如果在冠状血管系统中发生阻塞，会通过经皮冠状动脉腔内成形术(PCTA)进行治疗。PCTA用于使缺血性阻塞处扩张，并恢复对组织和器官的血液供给。缺血性事件后让血流迅速恢复使得组织和器官供氧不足的持续时间最小化，并因此使组织和器官的存活最优化。然而，现在已经发现，以迅速连贯的方式恢复血液供给造成再灌注损伤。迅速氧再饱和对组织和器官的冲击和组织中pH水平的急剧变化会导致梗塞面积的总体增加。再灌注损伤由缺血(也已知为血流减少)之后使冠状脉管系统、外周脉管系统和/ 或大脑脉管系统的血管迅速打·开而造成。例如，在ST段抬高型心肌梗死(“STEMI”)期间将心脏动脉迅速打开，或将脑动脉(缺血性休克)迅速打开或将身体诸如肾、肝的其它生命器官或其它组织的动脉迅速打开有时会导致例如在心肌梗塞、大脑梗塞、外周梗塞和脊柱梗塞中的缺血性损伤。一种减少或防止再灌注损伤发生的方法是已知为后处理的技术。后处理是这样的方法，即，在该方法中，紧接在重开打开STEMI或其它阻塞处的初始流动之后， 将在梗塞的动脉中的血液流动停止和开始达数个循环。可以在血管成形术之前或之后在放置或不放置支架的情况下重新打开血流。当前，医生典型地使用传统血管成形术导管来执行后处理技术。然而，血管成形术导管的使用对于后处理不是最佳选择。例如，血管成形术球囊没有被构造成迅速地堵塞流动，也没有被构造成经受得住多次顺序的膨胀和收缩循环。取而代之地，血管成形术球囊被设计成仔细地造出新的圆形管腔。另外，典型的血管成形术球囊是非顺应性的，这意味着设计和/或制造该血管成形术球囊的材料要在一定范围的压力下膨胀却不显著地改变其外直径尺寸。典型的非顺应性血管成形术球囊在约4个大气压的压力下变成圆形。当球囊压力增大时，甚至当压力增大至14个至18个大气压时，外直径的增长非常得小。这种球囊特征对于后处理而言会是缺陷。另外，血管成形术球囊被典型地设计成沿着受伤部位打开狭窄(stenosis)或血管，而不是恰好堵塞流动。因而，血管成形术球囊的长度大体上介于8mm 与40mm之间，而梗塞球囊可以具有更小的长度。对于缺血后处理而言使用传统血管成形术导管的另一个主要缺陷是效率。在使用之前，医生必须例如通过荧光透视法测量血管，然后对球囊的长度和直径定尺寸，再然后通过各种步骤来预备球囊——例如在用盐水/造影剂混合物填充球囊之前去除困在球囊内的空气。因而，使用带有血管成形术球囊的血管成形术导管受到无效困扰。另外，血管成形术导管典型地必须被手动致动使球囊膨胀和收缩。例如，对后处理使用血管成形术导管通常要求迅速转动螺杆式活塞以受控的方式递送流体，并同时观察膨胀收缩器的压力计。球囊膨胀成圆形尺寸会要求对膨胀收缩器进行10次至20次扭转使球囊扩张。在收缩期间，膨胀收缩器通常被直接解锁并且被迅速地收缩。如果要求受控的收缩，则膨胀收缩器可以被手动拧动到较低的压力。由于使球囊膨胀和收缩所需要的手动操纵的程度，医生到医生的变化性是不可避免的。因而，在球囊多次膨胀和收缩的过程中，血管中的血流上升和下降方面将会有明显的变化性。对不同医生而言使血流规格化——即使膨胀速率、膨胀压力和收缩速率规格化——对于后处理效率会是关键性的。除了致动血管成形术导管的膨胀和收缩难以处理，膨胀速度也会受限于治疗医生迅速地转动螺杆式活塞的身体能力或限制条件。在后处理期间需要多次顺序膨胀收缩的情况下，使用血管成形术导管缺陷颇多。结果，在为后处理使用传统血管成形术导管的过程中损失了大量的时间。使用传统血管成形术导管还会在膨胀时间、球囊压力、球囊尺寸和收缩时间方面导致明显的操作者到操作者的变化性。需要使膨胀时间、压力、尺寸和收缩时间规格化却同时仍然允许操作者控制膨胀持续时间的系统。最后，血管成形术球囊——尤其迅速交换球囊——没有任何用于在没有额外的去除导丝步骤和随后的替换导丝步骤的情况下将药物递送到球囊远端的措施。另外，冠状脉逆行灌注也可以用于保护缺血性心肌。通过冠状静脉系统的逆行血流会被冠状动脉口梗塞增大。存在对一种导管系统的需要，所述导管系统能够进行再灌注和逆行灌注以在缺血性事件之后以间歇且 逐渐的方式轻松高效地恢复血流，同时允许在标准长度导丝上将药物递送到球囊远端的选择。发明内容根据本发明的一个实施例，提供了一种系统，其可以用于减少或防止对患者的再灌注损伤。所述系统包括导管，该导管包括具有近端端部、远端端部和在这两个端部之间的长度的纵长轴。纵长轴包括与可扩张构件流体连通的膨胀管腔和独立的收缩管腔。在一些实施例中，导管还包括导丝管腔和药物递送或注入管腔。
可扩张构件被布置在纵长轴上，例如，在轴的远端端部处或在该端部附近。所述系统为医生提供了可扩张构件(诸如球囊)的顺序膨胀和收缩，却不需要改变设备和/或球囊。所述系统还通过提供可扩张构件的可重复再现的膨胀和收缩而消除了医生到医生的变化性。这样，与血管成形术导管不同，为患者治疗缺血的医生能够使可扩张构件容易地、可再现地膨胀和收缩，从而防止或至少减少再灌注损伤。具体而言，医生可以按照在本文以及在Vinten-Johansen的美国公开No. 2004/0255956中披露的防止再灌注损伤方法使可扩张构件膨胀和收缩，该美国公开的披露内容通过引用并入此文中。
在一个实施例中，可扩张构件是球囊。球囊的长度小于约10mm，优选地小于约 6mm,并且更优选地小于约4_。在一个实施例中，球囊可以是一种尺寸适合所有尺寸的球囊，使得医生不需要根据待治疗的血管对球囊定尺寸。然而就这点上，球囊必须由顺应性聚合物材料形成。在一些实施例中，球囊与该球囊在其中布置并膨胀的血管形状吻合。在一些实施例中，球囊被构造用于当球囊在小于约I个大气压的压力下膨胀时堵塞血管。血管可以是中心的或偏心的。在球囊相继膨胀和收缩期间，血流通过血管被脉动或调制到患者的经受缺血性事件的器官或组织。在球囊迅速膨胀和收缩使血流脉动或对血流调制期间维持对没有经受缺血性事件的器官和组织的正常灌注。
在一些实施例中，球囊被构造用于根据应用场合堵塞具有约2mm至IOmm直径的血管。被堵塞的血管可以是冠状脉管系统、外周脉管系统或大脑脉管系统的一部分。例如，球囊可以在膨胀之前或在膨胀期间具有各种构造，包括球形、三角形、锥形、椭圆形形状。在一些实施例中，虽然球囊在膨胀前具有其它构造，但在膨胀时具有基本球形的形状。这样，一种尺寸适合所有尺寸的顺应性球囊当在较大的血管中膨胀时可以呈现球形形状，而在较窄的血管中通过呈现细长形状来符合较小的血管。
球囊能够在多次顺序膨胀和收缩循环之后基本维持其构造。这样，球囊壁维持充分弹性达多次膨胀和收缩循环之久。在一些实施例中，系统被构造用于在约5秒或更少的时间内使球囊完全膨胀。在一些实施例中，球囊在约I秒的时间内完全膨胀。迅速膨胀收缩的能力使得该导管对诸如后处理的手术是最佳选择。
在一些实施例中，球囊收缩受助于文丘里作用。在一个这样的实施例中，导管可以被构造成从收缩管腔诱导文丘里辅助式流体流动以使球囊收缩。系统可以被构造成产生出真空来辅助球囊收缩。就这点上，可以实现球囊的迅速收缩。系统可以被构造成在约5秒或更少的时间内使球囊收缩。在一些实施例中，系统可以在少于约2秒至3秒的时间内使球囊收缩。在一个实施例中，导管可以包括被布置在膨胀管腔与独立的收缩管腔之间的脉冲阀，用以实现文丘里效应来迅速收缩。
如所描述地，导管至少包括沿着其长度的膨胀管腔和收缩管腔。在一些实施例中， 收缩管腔的直径大于膨胀管腔的直径。例如，收缩管腔的直径可以是膨胀管腔的直径的约两倍或双倍。在一些实施例中，导管还包括导丝管腔。这样，导管可以包括迅速交换构造，使得导丝管腔沿着导管轴的远端轴节段布置到导管轴的约中间区段。在其它实施例中，导丝管腔可以沿着导管轴的基本整个长度布置以提供在导丝上的导管构造。导丝管腔具有足以容纳标准O. 14导丝或任何其它导丝的直径。在一些实施例中，导丝管腔具有大于收缩管腔的直径。在一些实施例中，导丝管腔、膨胀管腔和收缩管腔中的每个管腔的直径尺寸不同。 导管还可以包括药物递送管腔。药物递送管腔的直径可以与其它管腔的直径尺寸不同。
在另一个实施例中，系统包括指示器，例如与收缩管腔连通的球囊压力标识器。指示器为医生指示可扩张构件(诸如球囊)何时膨胀或收缩，甚至何时导管球囊在活体内。


参照附图提供了对本文所描述主题的各个方面、特征和实施例的详细说明，这些附图在下文被简要地描述。附图是示意性的，不必按比例描绘，在附图中一些组成部件和特征为了清楚起见被夸大。附图示出了本发明主题的各个方面和特征，并且将示出本发明主题整体或者部分的一个或多个实施例或示例。
图I和图IA是根据所披露主题的一个实施例的后处理方法的原理性示意图2A至图2B是根据所披露主题的一个实施例的系统的原理性示意图3A至图3E是根据所披露主题的多个实施例的导管轴的原理性示意图4A和图4B是根据所披露主题的球囊的多个实施例的透视图5A和图5B是根据所披露主题的手柄的一些实施例的横截面视图5C至图5R是根据所披露主题的手柄的各个实施例的透视图6A至图6C是根据所披露主题的脉冲阀的原理性示意图7是根据所披露主题的一个实施例的流体回路的分解图7A至图7T是图7的流体回路的示例性组成部件的透视图8A至图SC是方框图，示出了通过根据所披露主题的一个实施例的流体回路的膨胀流体流动；以及
图9A至图9N是根据所披露主题的装载装置(arming device)的一些实施例的侧视图。

应当理解的是，本文所描述主题并不限于所描述特定实施例，并因此当然可以变化。还应当理解的是，由于本发明主题的范围仅受所附权利要求书的限制，本文所使用术语仅用于描述特定实施例而非限制性的。当提供了数值的范围时，应当理解的是，该范围的上限值与下限值之间的每个中间值以及在所提及范围内的任何其它被提及的数值或中间值被包含在所披露主题内。
I .系统概述
根据本发明构造出的系统允许诸如球囊的可扩张构件的顺序的(例如间歇的和反复的)膨胀和收缩。在一些实施例中，使球囊顺序地膨胀和收缩通过单触式(single-touch) 致动来实现。本文所使用术语“单触式”意思是使可扩张构件膨胀和收缩的致动可以由单个开关、单个按钮或其它单个致动点而实现。就此而言，使用者简单地按压或者致动致动器使球囊膨胀，并且再次按压该致动器以致动球囊的收缩。因而，与总体上要求测量尺寸、预备和通过转动膨胀收缩器上的螺钉来膨胀的血管成形术导管不同，本发明系统的一个实施例能够使其在不需要准备的情况下迅速地使用。
逐步的对此显示出，血管成形术球囊导管要求许多步骤来测量尺寸、预备、去除气泡和使用装置，然而根据本发明系统的实施例的导管系统要有效得多。


一种系统，其包括导管和可扩张构件。导管包括独立膨胀管腔和分离的独立收缩管腔，独立膨胀管腔和分离的独立收缩管腔使得可扩张构件能够以例如小于五秒的迅速连续方式顺序地膨胀和收缩。