用来增大静脉总直径的系统和方法技术方案

提供用于持续一段充足的时间来增大外周静脉（30）中血液速度和壁面剪应力（WSS）的系统（10）和方法（100），从而导致静脉（30）的总直径和腔直径持久增大。方法（100）包括以所需的速率和脉动性泵送血液。根据需要监测和调节泵送，以在外周静脉（30）中保持所需的血液速度、壁面剪应力和脉动性，从而优化外周静脉（30）的扩张速率和程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于持久地增大患者静脉的总直径和腔直径的系统和方法。具体地说，本专利技术涉及采用血液泵来增大血液速度和外周静脉内皮上的壁面剪应力(WSS)—段持续时间、从而导致这些静脉的总直径和腔直径持久增大的系统和方法。2.
技术介绍
许多患有慢性肾脏疾病的患者最终进展到晚期肾病(ESRD)并需要肾脏替代治疗，以从他们体内去除流体和废物并维持他们的生命。大多数患有ESRD并需要肾脏替代治疗的患者接受血液透析。在血液透析期间，将血液从循环系统中移出，在血液透析机中清洁，然后回到循环系统。外科医生创造了不同的“血管进入部位”，这些“血管进入部位”可用来从ESRD患者快速地移出和返回血液。尽管在血液透析机自身中和在血液透析过程的其它部件中已经作出了较大的改进，但在血液透析期间血液可从患者移出和返回至患者所处的耐用可靠血管进入部位的形成仅看到不大的改进，且仍然是肾脏替代治疗的阿喀琉斯之踵。这常常导致ESRD患者发病和死亡，并对世界范围的卫生保健提供者、支付者和官方援助项目加上了较大的负担。血液透析进入部位通常为三种形式动静脉瘘孔(AVF)、动静脉移植物(AVG)和导管。每种部位都经受较高比例的失效和并发症，如下所述。通过在动脉和静脉之间形成直接连接来在外科上构成AVF。功能性腕部AVF是最耐久、最理想形式的血液透析进入，平均通畅期约3年。离开该连接的静脉称为“流出”静脉。流出静脉的扩张是AVF “成熟”并变得可用的关键部件。广泛认为的是，血液在由AVF产生的流出静脉中的快速流动和施加在静脉内皮上的WSS是驱动静脉扩张的主要因素。遗憾的是，约80%的患者通常由于静脉直径不足而不适合腕部的AVF放置。对于尝试AVF放置的合适患者来说，在约50%-60%的情况下，不进行进一步干预就无法使用该部位，该问题称为“成熟失效”。小血管直径，尤其是小静脉直径，已被认为是AVF成熟失效的一个重要因素。侵入性静脉壁创伤的快速呈现，称为“内膜增生”，也已被认为是AVF成熟失效的一个重要因素。通常认为的是，流出动脉并流入静脉的快速血流所造成的紊流是导致该静脉壁创伤的主要因素。一些研究人员也假定，由脉动性动脉血的进入所产生的静脉周期拉伸也会在内膜增生刺激和AVF内的流出静脉阻塞中起作用。这样就表明，快速流动是成问题的，已经作出尝试以通过捆扎来限制腔直径，从而减少血液透析进入部位的流动，以使失效率最小化。目前，还没有既保持血流介导性扩张的正面效应、又消除静脉壁创伤和阻塞的负面效应的方法出现。并非意外的是，新近诊断患有ESRD并需要血液透析的患者在开始血液透析之后，仅有50%的几率在6个月内具有功能性AVF。这些没有功能性AVF的患者被迫以较昂贵形式的血管入口来进行透析，并有并发症、发病和死亡的较大风险。第二种用于血液透析的血管入口称为动静脉移植物(AVG)。AVG通过将一段人工管道放置在动脉和静脉之间来构成，通常呈臂或腿的形式。人工管道的一部分放置在皮肤正下方并用作针入口。更多的患者适合AVG，这是因为皮肤表面上不可见的静脉可用于流出，且早期失效率比AVF低得多。遗憾的是，AVG平均初级通畅期是仅约4-6个月，这主要是因为侵入性的内膜增生和创伤在与人工管道的连接处附近的静脉壁中快速形成，导致狭窄和血栓。类似于AVF失效的情形，由AVG产生的血液快速紊流被认为驱动在流出静脉壁中的内膜增生和创伤，这常常导致AVG阻塞。一些研究人员也假定，由脉动性动脉血的进入所产生的静脉周期拉伸也会在内膜增生形成和AVF内的流出静脉阻塞中起作用。尽管AVG比AVF更不合需要，但约25%的患者用AVG进行透析，这主要是因为他们不适合接受AVF。无法通过AVF或AVG获得血液透析的患者必须具有插入颈部、胸部、或腿部中的大导管，以接受血液透析。这些导管通常容易感染，从而将患者置于败血症和死亡的高风险中。患有导管败血症的患者通常需要住院、移除导管、插入临时导管、用静脉内抗生素治疗、然后在已清除感染时放置新的导管或其它类型的进入部位。导管也可经受血栓阻塞和围绕 末端的纤维蛋白积聚。血液透析导管具有约6个月的平均通畅期，且通常是血液透析进入的最不理想的形式。尽管导管比AVF和AVG更不合需要，但约20%的患者用导管进行透析，这主要是因为他们无法接受功能性AVF或AVG，或不适合接受AVF或AVG。血液透析进入部位失效的问题近来受到越来越多的注意，这是因为经受常规血液透析的ESRD患者的数量在世界范围内越来越多。在2004年，医疗社保与医疗救助服务中心(CMS)宣布了 “瘘管第一”提案以增加AVF的使用，从而为患有晚期肾病的患者提供血液透析进入。这个主要提案是对已公布的医疗社保数据的响应，该医疗社保数据表明用AVF进行透析的患者相比于用AVG或导管进行透析的患者其发病率和死亡率都有所降低。在透析的第一年和后续几年中，与AVF患者相关的成本大大低于与AVG患者相关的成本。当与用导管进行透析比较时，用AVF进行透析的成本节省甚至更大。为了适合AVF或AVG，患者必须具有腔直径分别为至少2. 5mm或4mm的外周静脉。然而，对于由于静脉尺寸不足而不适合于AVF或AVG的ESRD患者来说，目前没有方法持久增大这些ESRD患者的外周静脉的总直径和腔直径。因此，静脉太小而无法尝试AVF或AVG的患者被迫使用较不理想形式的血管进入，诸如导管。类似地，目前没有方法能处理AVF成熟失效，它不成比例地落在具有小静脉直径的患者身上。因此，需要用于在形成AVF或AVG之前、扩大静脉的总直径和腔直径的系统和方法。一项最近的研究突出了这种需要的重要性，该研究表明，与能使用AVF或AVG以进行透析的患者相比，被迫使用诸如导管之类较不理想的血管进入形式的ESRD患者有高得多的发病或死亡风险。还需要对于其它患者持久地增大静脉直径，比如对外周动脉粥样硬化堵塞而需要外周旁路移植物的患者。患有外周动脉疾病(PAD)而在腿部动脉中有血流堵塞的患者常常经受跛行、皮肤溃烂、组织局部缺血的痛苦，这些患者中的许多患者最终需要截去部分患肢。在这些患者中的一些患者中，可通过气囊血管成形术或血管支架的植入而将堵塞缓解至适当的程度。然而在许多患者中，堵塞对于这些类型的微创疗法来说太严重了。因此，外科医生通常会形成旁路移植物，该旁路移植物转移了被堵塞动脉周围的血液，并将充足的血流回流到患肢。然而，许多需要外周旁路移植物的患者由于静脉直径不足而无法使用他们自身的静脉作为旁路管道，且被迫使用由诸如聚四氟乙烯(PTFE，例如戈尔特斯(Gore-Tex))或聚对苯二甲酸乙二酯(PET,例如达可绝(Dacron))的材料制成的人工管道。研究表明，使用患者自身静脉作为旁路管道可造就比使用由诸如PTFE或达可纶的材料制成的人工旁路管道好的较长通畅期。人工旁路管道的使用增大了移植物远端处动脉中的狭窄风险和整个管道的血栓，从而导致旁路移植物失效和症状复发或恶化。因此，需要用于在产生旁路移植物之前增大静脉的总直径和腔直径的系统和方法，尤其是对于由于静脉直径不足而不适合使用他们自身的静脉以产生旁路移植物的患者。鉴于以上所述，阅读了本说明书的本领域技术人员将会明白，存在对于以下系统和方法的需要该系统和方法持久增大外周静脉的腔直径和总直径，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.17 US 61/305,5081.一种增大外周静脉中血液速度和壁面剪应力的方法，包括 将泵管道组件的一端流体地连接至所述外周静脉，并将所述泵管道组件的另一端流体地连接至另一静脉；以及 将脱氧血液从所述另一静脉泵送入所述外周静脉。2.一种增大外周静脉总直径的方法，包括 将泵管道组件的一端流体地连接至所述外周静脉，并将所述泵管道组件的另一端流体地连接至另一静脉；以及 以一速率并持续一时间量地将脱氧血液从所述另一端泵送入所述外周静脉，所述时间量足以导致所述外周静脉的总直径持久增大。3.—种在患者体内形成动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物的方法，包括 将泵管道组件的一端流体地连接至外周静脉，并将所述泵管道组件的另一端流体地连接至另一静脉； 持续一时间量地将脱氧血液从所述另一端泵送入所述外周静脉，该时间量足以导致所述外周静脉的总直径和腔直径持久增大；以及 使用扩大的外周静脉来形成患者体内的动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述另一静脉是肘前静脉、贵要静脉、肱静脉、腋静脉、锁骨下静脉、颈静脉、头臂静脉、上腔静脉、小隐静脉、大隐静脉、股静脉、髂总静脉、髂外静脉、上腔静脉、或下腔静脉。5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述另一静脉是右心房。6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵管道组件植入于患者体内。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述泵管道组件的泵植入于臂、颈、胸、腹、腿、腹股沟或骨盆中。8.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵管道组件的泵产生脉压<40mmHg> <3OmmHg> <2OmmHg>〈lOmmHg、或较佳地 <5mmHg 的血流。9.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，泵运行时，所述外周静脉中的壁面剪应力大于O. 76Pa。10.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，泵运行时，所述外周静脉中的壁面剪应力是O. 76Pa - 23Pa，或较佳地是2. 5Pa 一 7. 5Pa。11.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述外周静脉位于臂或腿中。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述外周静脉是头静脉、桡静脉、中静脉、肘静脉、肘前静脉、头正中静脉、贵要正中静脉、贵要静脉、肱静脉、小隐静脉、大隐静脉、或股静脉。13.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵管道组件的至少一部分位于所述外周静脉的腔内。14.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，还包括 使用所述外周静脉的至少一部分来形成动静脉瘘或动静脉移植物。15.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，还包括用所述外周静脉形成旁路移植物。16.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将控制单元连接至泵。17.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将电源单元连接至泵。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电源单元包括电池。19.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，泵或人工管道包含传感器，所述传感器用于血液速度、血液容积流量、进入接受静脉的血流阻力、血压、以及它们的组合。20.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵送包括泵送所述脱氧血液，从而所述泵运行时所述外周静脉中的平均脉压〈40mmHg、〈30mmHg、〈20mmHg、〈10mmHg、或较佳地<5mmHg。21.—种增大外周静脉中血液速度和壁面剪应力的方法，包括 将导管泵组件的各导管部件的各部分插入静脉系统的腔内；以及 将脱氧血液从供给静脉泵送入所述外周静脉。22.—种增大静脉总直径的方法，包括 将导管泵组件的各导管部件的各部分插入静脉系统的腔内；以及 以一速率并持续一时间量地将脱氧血液从所述供给静脉泵送入外周静脉，所述时间量足以导致在抽吸血液的导管部分的一端和排放血液的导管部分的另一端之间的所述外周静脉的至少一部分的总直径增大。23.—种在患者体内形成动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物的方法，包括 将导管泵组件的各导管部件的各部分插入静脉系统的腔内； 持续一时间量地将脱氧血液从所述供给静脉泵送入外周静脉，该时间量足以导致在抽吸血液的导管部分的一端和排放血液的导管部分的另一端之间的所述外周静脉的至少一部分的总直径增大；以及 使用扩大的外周静脉来形成患者体内的动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物。24.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，定位在所述供给静脉中的导管位于以下静脉的腔内头静脉、肘前静脉、贵要静脉、肱静脉、腋静脉、锁骨下静脉、颈静脉、头臂静脉、上腔静脉、小隐静脉、大隐静脉、股静脉、髂总静脉、髂外静脉、或下腔静脉。25.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，定位在所述供给静脉中的导管部分位于右心房中。26.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，定位在所述外周静脉中的导管部分位于以下静脉的腔内头静脉、桡静脉、中静脉、肘静脉、肘前静脉、头正中静脉、贵要正中静脉、贵要静脉、肱静脉、小隐静脉、大隐静脉、或股静脉。27.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵导管组件的泵产生基本上非脉动流。28.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，以50— 1500毫升/分的速率将血液泵送经过所述泵导管组件。29.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，泵运行时，所述外周静脉中的壁面剪应力大于O. 76Pa。30.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，泵运行时，所述外周静脉中的壁面剪应力是O. 076Pa - 23Pa，或较佳地是2. 5Pa 一 7. 5Pa。31.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，持续7- 84天地将血液泵送经过所述泵导管组件。32.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，将所述泵导管组件的各导管部分的一部分插入臂或腿中的静脉内。33.如权利要求21-22中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周静脉的至少一部分来形成动静脉瘘或动静脉移植物。34.如权利要求21-22中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周静脉的至少一部分来形成旁路移植物。35.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将控制单元连接至栗。36.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将电源单元连接至栗。37.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，电源单元包括电池。38.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵导管组件的泵或导管包含传感器，所述传感器用于血液速度、血液容积流量、进入接受静脉的血流阻力、血压、以及它们的组合。39.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵送包括泵送所述脱氧血液，从而导致泵运行时所述外周静脉中的平均脉压〈40mmHg、〈30mmHg、〈20mmHg、〈10mmHg、或较佳地<5mmHg。40.一种增大外周静脉中血液速度和壁面剪应力的方法，包括 将泵的一端流体地连接至外周动脉，并将另一端流体地连接至外周静脉；以及 将充氧血液从所述外周动脉泵送至所述外周静脉。41.一种增大外周静脉总直径的方法，包括 将泵的一端流体地连接至外周动脉，并将另一端流体地连接至外周静脉；以及以一速率并持续一时间量将充氧血液从所述外周动脉泵送至所述外周静脉，所述时间量导致所述外周静脉的总直径增大。42.一种在患者体内形成动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物的方法，包括 将泵的一端流体地连接至外周动脉，并将另一端流体地连接至外周静脉；以及 以一速率并持续一时间量将充氧血液从所述外周动脉泵送至所述外周静脉，所述时间量足以导致所述外周静脉的总直径增大；以及 使用扩大的外周静脉来形成患者体内的动静脉瘘、动静脉移植物或旁路移植物。43.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，泵送充氧血液导致所述外周动脉总直径增大；所述方法还包括使用扩大的外周动脉来在患者体内形成动静脉瘘或动静脉移植物。44.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵直接连接至所述外周动脉或所述外周静脉而不使用人工管道。45.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述外周动脉是桡动脉、骨间动脉、尺动脉、肱动脉、胫前动脉、胫后动脉、腓动脉、股浅动脉、深动脉、或股动脉。46.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述外周静脉是头静脉、桡静脉、中静脉、尺静脉、肘前静脉、头正中静脉、贵要正中静脉、贵要静脉、肱静脉、小隐静脉、大隐静脉和股静脉。47.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵植入于患者体内。48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述泵植入颈、胸、臂或腿中。49.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵在所述外周静脉中产生脉压低于所述外周动脉中脉压的血流。50.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，以50— 1500毫升/分的速率将血液从所述外周动脉泵送至所述外周静脉。51.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵运行时，所述接受静脉中的壁面剪应力大于O. 076Pa。52.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵运行时，所述外周静脉中的壁面剪应力是O. 076Pa - 23Pa，或较佳地是2. 5Pa 一 7. 5Pa。53.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，持续7-84天地将血液从所述外周动脉泵送至所述外周静脉。54.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述外周静脉位于臂或腿中。55.如权利要求40-41中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周静脉的至少一部分来形成动静脉瘘或动静脉移植物。56.如权利要求40-41中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周动脉的至少一部分来形成动静脉瘘或动静脉移植物。57.如权利要求40-41中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周动脉和所述外周静脉的至少一部分来形成动静脉瘘或动静脉移植物。58.如权利要求40-41中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使用所述外周静脉的至少一部分来形成旁路移植物。59.如权利要求40-41中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将控制单元连接至所述泵。60.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将电源单元连接至所述泵。61.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述电源单元包括电池。62.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵或人工管道包含传感器，所述传感器用于血液速度、血液容积流量、进入接受静脉的血流阻力、血压、以及它们的组合。63.如权利要求40-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵送包括泵送所述充氧血液，从而导致所述泵运行时所述接受静脉中的平均脉压<40mmHg、<3OmmHg> <20mmHg>〈lOmmHg、或较佳地 <5mmHg。64.一种用于增大患者体内外周静脉中血液速度和壁面剪应力的系统，包括 泵管道组件，所述泵管道组件构造成从供给静脉抽吸脱氧血液并将血液泵送入外周静脉，所述泵管道组件包括 泵，所述泵具有入口和出口并构造成泵送脱氧血液，所述泵构造成将脱氧血液输送至所述外周静脉，第一管道，所述第一管道具有第一端和第二端，所述第一端构造成流体地连接至所述供给静脉，所述第二端连接至所述泵的入口，以及 第二管道，所述第二管道具有第一端和第二端，所述第一端构造成流体地连接至所述外周接受静脉，所述第二端连接至所述泵的出口，所述第二管道将血流引入所述外周静脉；以及 控制单元,所述控制单元构造成控制所述泵。65.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述泵包括磁悬浮旋转泵。66.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述泵是儿科心室辅助装置的部件。67.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括用来驱动所述泵的电源单元。68.如权利要求67所述的系统，其特征在于，所述电源单元包括电池。69.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述供给静脉是头静脉、贵要静脉、肱静脉、腋静脉、内颈静脉、右心房、大隐静脉、或股静脉。70.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述外周静脉是头静脉、桡静脉、中静脉、肘静脉、肘前静脉、头正中静脉、贵要正中静脉、贵要静脉、肱静脉、小隐静脉、大隐静脉、或股静脉。71.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述第一或第二管道的至少一部分放置在所述供给静脉或所述外周静脉的腔内。72.—种用于增大患者体内外周静脉中血液速度和壁面剪应力的系统，包括 泵导管组件，所述泵导管组件构造成从供给静脉抽吸脱氧血液并将血液泵送入外周静脉，所述泵导管组件包括 体外泵，所述体外泵具有入口和出口并构造成泵送脱氧血液，所述泵构造成将脱氧血液输送至所述外周静脉， 第一导管，所述第一导管具有第一端和第二端，所述第一端构造成插入静脉的腔中且流体地连接至所述供给静脉，所述第二端构造成连接至所述泵的入口，以及 第二导管，所述第二导管具有第一端和第二端，所述第一端构造成插入静脉的腔中且流体地连接至所述外周静脉，所述第二端连接至所述泵的出口，所述第二导管将...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·N·弗兰纳诺，
申请(专利权)人：诺维塔治疗有限公司，
类型：
国别省市：