用于过量体液的引流系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于过量体液的引流系统和相关方法。例如，根据本发明专利技术的实施例的体液引流系统可以包括：导管，所述导管具有外表面、近部和与所述近部相对的远部。所述体液引流系统还可以包括：阀装置、压力传感器以及工作上耦接到所述阀装置和所述压力传感器的控制器。所述阀装置可包括定位于所述导管的所述外表面上的致动器。所述致动器能够在打开位置、闭合位置以及中间位置之间移动，所述打开位置允许体液流过所述导管，所述闭合位置至少基本上阻塞体液流过所述导管，所述中间位置部分地阻塞体液流过所述导管。所述控制器可以响应所述压力传感器的预定条件而改变所述致动器的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及对过量体液的引流。更具体地，一些实施例涉及具有提高的引流调节功能的体液引流系统及其相关方法。
技术介绍
多种身体状况会引起人体内过量体液的汇集。例如,脑积水是过量的脑脊髓液(“CSF”)在脑室中的积聚，此会增加颅内压力(“ICP”)。这种身体状况可能是由于不能重吸收CSF、受损的CSF流或过量产生的CSF而引起的。脑外伤、脑出血、中风、脑瘤、脊髓液泄漏、脑膜炎和脑脓肿也可能会导致过量CSF的急性积聚。如果不经处理，那么脑积水和其它的CSF过量积聚会逐渐地使脑室扩大，此会增加ICP，并导致痉挛、智力残疾并最终导致死亡。对脑积水的治疗一般需要安装将CSF从大脑引流到其它能够汇集过量CSF或将其重吸收到人体内的另一位置的CSF分流器。例如，脑室-腹腔分流器(VPS)包括插在侧脑室(即有过量CSF位置)内并与腹腔流体连通以便于将过量的CSF重吸收到人体内的皮下安装的导管。一般齐平于头骨植入的机械阀可以调节通过该导管的CSF流。最近的创新已经产生了可以基于静态压力参数来调节CSF运动的VPS。例如，可以将外部磁场施加于所植入的VPS，以改变该阀的设定点压力。与脑积水治疗方式相似，可通过将过量CSF分流到其它位置来治疗CSF的急性积聚。例如，临时CSF分流一般包括脑室外引流装置(“EVD”)，脑室外引流装置将CSF从侧脑室汇聚到外部引流腔，并且由此减少了颅内CSF的体积，并降低了 ICP。可替换地，临时CSF分流可以包括将腰部引流装置(“LD”)放置在脊椎的底部，并将CSF从腰部引流到外部引流腔。尽管具有不同的插入点，EVD装置和LD装置使用相似的部件以控制引流。一般地，临时CSF分流装置或者较为持久的CSF分流装置(如VPS)包括相似的特征部分，并由此会引发许多相似的并发症。例如，在将CSF分流器植入期间和植入之后，感染都会是重要的危险因素。如果发生感染，则必须将整个CSF分流器移除，并且患者通常必须经过10-14天的静脉注射抗生素，然后再植入新的CSF分流器。CSF分流器的各部件内会发生机械故障，并且一般需要更换故障部件。例如，导管的入口可能会引起脑室组织长入。阀可能由于阀内的残物堆积(如血液、蛋白质)而失效，导管的出口可能由于瘢痕组织内的破裂、变得堵塞或束缚而失效。这些机械失 效、感染或其它并发症会引起大部分植入的CSF分流器在两年内失效，并且会引起几乎所有的CSF分流器在十年内失效。由于这种不可靠性和对ICP进行局部监控并调节的必要性，传统的CSF分流器需要专业医生经常性的干预。附图说明图1A是根据本专利技术的实施例安装在患者体内的内部体液引流系统的示意图。图1B是根据本专利技术的实施例安装在患者体内的外部体液引流系统的示意图。图2A是根据本专利技术的实施例的阀装置的示意性放大剖视图。图2B是根据本专利技术另一实施例的阀装置的示意性放大剖视图。图3A至图3J是根据本专利技术的实施例的用于阀装置的致动器的侧视图； 图4A和图4B分别是根据本专利技术的实施例用于体液引流系统的储液部的侧视图和立体图。图5A是根据本专利技术的实施例通过体液引流系统的阀装置的通畅顺流的示意性俯视剖切图。图5B是通过图5A所示阀装置的被部分阻塞的顺流的示意性俯视剖切图。图5C是通过图5A所示阀装置的逆流的示意性俯视剖切图。图是通过图5A所示阀装置的强制顺流的示意性俯视剖切图。图6A是根据本专利技术的实施例通过植入在脑室中的体液引流系统的顺流的示意性侧视剖切图。图6B是通过图6A所示体液引流系统的逆流的示意性俯视剖切图。图7A是根据本专利技术的另一实施例的体液引流系统的局部示意图。图7B至图7D是图7A所不体液引流系统的各部分的不意图。图8A和图SB是根据本专利技术的其它实施例安装在CSF系统的不同部分中的外部体液引流系统的不意图。具体实施例方式本专利技术涉及引流过量体液的装置、系统和方法。例如，在一个实施例中，体液引流系统可以安装在患者体内有过量体液的区域和可以汇集和/或重吸收过量体液的第二位置(如外部容器、内部腔)之间。所述体液引流系统可以包括将递增的力施加到导管外部以调节体液引流速度的阀装置。在所选实施例中，体液引流系统也可以产生通过导管的体液的强制流，以避免阻塞并基于系统进行诊断。在以下描述中以及在图1A至图SB中，阐述了某些特定的细节，以为本专利技术各实施例提供透彻的理解。例如，以下详细描述了分流脑脊髓液(“CSF”)的体液引流系统的一些实施例。然而本专利技术可以用于引流各种过量的体液，如腹膜液、血液、水和/或其它体液。另外，术语“导管”广泛地用于整个申请中，以指代任何合适的管道或结构，该管道或结构包括体液可以流过的内腔。描述经常与CSF相关联的众所周知的结构和系统以及其它体液引流系统、分流器、生物医学诊断等的其它细节在以下公开文本中未予阐述，以避免对本专利技术各实施例的描述造成不必要的混淆。因此，本领域的普通技术人员将会由此理解到本专利技术可具有带额外元件的其它实施例，或者本专利技术可具有不带以下参照图1A至图SB所描述及所示特征的其它实施例。如本文中所使用的，术语“力”指致动器和导管之间的相互作用。该术语使用广泛，在一些实施例中，“压力”是同等效果的术语。另外，在所选实施例中，致动器可以通过改变致动器机构(如线性轴、旋转轴、螺旋轴)相对于所述导管的位置而将力或压力施加到导管上，由此“致动器位置”也可以用于描述致动器和导管之间的相互作用。图1A是根据本专利技术的实施例植入患者101的内部体液引流系统100 (“引流系统100”)的示意图。该引流系统100可以包括导管102、位于导管102外表面112上的阀装置104、以及一个或多个传感器106(各传感器分别称为第一传感器106a和第二传感器106b)。引流系统100还可以包括工作上耦接到阀装置104和/或传感器106的控制器110。如以下将进一步描述的，阀装置104可以将递增的力施加到导管102的外表面112上，以调节通过导管102的体液流，并且控制器110可以响应于从传感器106采集的测量值(如压力、流量)而改变阀装置104施加在导管102上的力的水平。如图1A所示，导管102可以包括近部108a以及与所述近部108a相对的远部108b。导管102的近部108a和远部108b可以是一体形成的管道或包括两个或多个使用现有技术 中已知的合适的紧固方法(如胶合)连接在一起的独立的管道。导管102可以由诸如硅树脂、乳胶、热塑弹性体和/或其它合适的管材料等一系列聚合物制成。在所选的实施例中，靠近阀装置104的导管部分可以包括可压缩蠕动泵管(如硅树脂橡胶、聚氯乙烯)、减少的积垢面积、具有不同机械顺应性的管道和/或其它抗疲劳的持久弹性材料。在其它实施例中，导管102可以由带有抗菌剂或其它抗生物积垢剂的管道制成，其中，抗菌剂或抗生物积垢剂可以避免有机物进入引流系统100并引起感染。如果导管102包括不同材料或管道部分，这些不同材料和/或管道部分可以用粘合剂和/或其它提供液密密封的紧固件密封在一起。导管102的近部108a定位在体液过量区域处，而远部108b可以定位成与汇集和/或吸收体液的内部容器流体连通。导管102的近部108a可以包括具有与体液过量区域流体连通的一个或多个开口(未示出)的入口区116，使得体液可以流入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.19 US 61/315,660;2010.10.27 US 61/407,3591.一种体液引流系统，包括 导管，所述导管具有外表面、近部和与所述近部相对的远部； 阀装置，所述阀装置具有位于所述导管的所述外表面上的致动器，所述致动器能够在打开位置、闭合位置以及中间位置之间移动，其中，所述打开位置允许体液流过所述导管，所述闭合位置至少基本上阻塞体液流过所述导管，所述中间位置部分地阻塞体液流过所述导管； 压力传感器；以及 控制器，所述控制器工作上耦接到所述阀装置和所述压力传感器，其中，所述控制器构造成响应所述压力传感器的预定条件而定位所述致动器。2.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括 位于所述导管的所述近部和所述远部之间的储液部，所述储液部的横截面尺寸大于所述导管的所述近部和所述远部的横截面尺寸。3.如权利要求2所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器是第一致动器，所述第一致动器位于所述导管的所述近部上，并且所述阀装置还包括 位于所述导管的所述远部上的第二致动器，所述第二致动器能够在所述打开位置、所述闭合位置以及所述中间位置之间移动；以及 位于所述储液部外表面的第三致动器，其中，所述第三致动器构造成至少能够在所述打开位置和所述闭合位置之间移动，其中，所述控制器构造成能够彼此独立地改变所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器的位置。4.如权利要求2所述的体液引流系统，其特征在于，所述近部、所述远部以及所述储液部是单个内腔。5.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述阀装置包括至少一个夹管阀。6.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器包括线性致动器、凸轮致动器和杠杆致动器中的至少一种。7.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述阀装置包括位于所述致动器和所述导管的所述外表面之间的中间构件。8.如权利要求7所述的体液引流系统，其特征在于，所述中间构件包括顺应性构件。9.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括 位于所述阀装置和所述控制器上的磁屏蔽件，所述磁屏蔽件至少基本上阻断与所述阀装置和所述控制器的磁干扰。10.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述导管包括所述致动器附近的蠕动泵管道。11.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器是第一致动器，并且所述体液引流系统还包括 位于所述导管的所述近部和所述远部之间的储液部，所述储液部的横截面尺寸大于所述导管的横截面尺寸，其中，所述储液部具有第一长度；以及 位于所述储液部外表面上的第二致动器，所述第二致动器具有与所述第一长度基本相等的第二长度，使得所述第二致动器基本上沿所述第一长度压缩所述储液部。12.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器在打开位置处不动作。13.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述控制器构造成响应于预定颅内压和通过所述导管的预定体液流量中的至少一个而改变所述致动器的位置。14.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括工作上耦接到所述控制器的方向传感器，其中，所述方向传感器构造成监控所述体液引流系统的位置变化。15.如权利要求14所述的体液引流系统，其特征在于，所述方向传感器包括加速计和倾角仪中的至少一种。16.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述压力传感器是第一压力传感器，并且，所述体液引流系统还包括 管道，所述管道具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部； 端盖，所述端盖位于所述第一端部处； 第二压力传感器，所述第二压力传感器位于所述第二端部处；以及 基准流体，所述基准流体位于所述管道中，所述基准流体的密度与体液的密度基本相似。17.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括 耦接到所述控制器的控制器界面，所述控制器界面构造成选择性地监控颅内压和体液流量中的至少一个。18.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的无线通信链路。19.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述导管包括抗生物浸溃材料。20.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括耦接到所述导管并构造成增加通过所述导管的体液流量的电渗泵。21.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括工作上耦接到所述控制器并且构造成感测通过所述导管的体液流量的流量传感器。22.如权利要求21所述的体液引流系统，其特征在于，所述流量传感器包括转子流量计、电阻式电加热器和嵌入体液流中的温度传感器、动力腔以及位于体液流外部的外部传感装置中的至少一个。23.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，还包括 工作上耦接到所述控制器和所述致动器的电源，其中，所述致动器构造成仅当所述致动器改变位置时使用电源。24.如权利要求1所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器构造成不消耗能量而保持打开位置、闭合位置和中间位置。25.—种体液引流系统,包括 导管，所述导管具有外表面、近部和与所述近部相对的远部； 阀装置，所述阀装置具有位于所述导管上的致动器，其中，所述致动器构造成将递增的力施加到所述导管的外表面，以调节通过所述导管的体液流量； 压力传感器；以及 控制器，所述控制器工作上耦接到所述阀装置和所述压力传感器，所述控制器构造成响应所述压力传感器的预定条件而改变由所述致动器施加在所述导管上的力。26.如权利要求25所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器是第一致动器，并且，所述体液引流系统还包括 位于所述导管的所述近部和所述远部之间的储液部，所述储液部的横截面尺寸大于所述导管的所述近部和所述远部的横截面尺寸；以及 位于所述储液部上的第二致动器。27.如权利要求26所述的体液引流系统，其特征在于 所述储液部具有在所述导管的所述近部和所述远部之间的第一长度；以及 所述第二致动器具有至少基本上与所述第一长度相等的第二长度。28.如权利要求25所述的体液引流系统，其特征在于，所述致动器是第一致动器，所述第一致动器位于所述导管的所述近部上，并且其中，所述体液引流系统还包括 位于所述导管的所述近部和所述远部之间的储液部，所述储液部的横截面尺寸大于所述导管的所述近部和所述远部的横截面尺寸； 位于储液部上的第二致动器；以及 位于所述导管的所述远部上的第三致动器，所述第三致动器构造成将递增的力施加到所述导管的所述远部的外表面，以调节通过所述导管的体液流量，并且，所述控制器构造成彼此独立地递增改变由所述第一致动器和所述第二致动器所施加的力。29.一种流体控制装置，包括 导管，所述导管构造成植入病人体内并且与体液过量区域流体连通，所述导管具有外表面、近部和与所述近部相对的远部； 致动器，所述致动器位于所述导管上；以及 中间构件，所述中间构件在所述致动器和所述导管的外表面之间，其中，所述致动器构造成将力施加在所述中间构件上以调节通过所述导管的流量。30.如权利要求29所述的体液控制装置，其特征在于，所述中间构件包括顺应性构件。31.如权利要求29所述的体液控制装置，其特征在于，所述顺应性构件包括弹簧和柔性杠杆中的至少一种，所述柔性杠杆具有靠近所述导管的所述外表面的支点。32.如权利要求29所述的体液控制装置，其特征在于，所述致动器包括线性致动器、旋转致动器和杠杆致动器中的至少一个。33.如权利要求29所述的体液控制装置，其特征在于 所述致动器包括旋转致动器；以及 所述顺应性构件包括柔性杠杆，其中，所述旋转致动器构造成绕靠近所述导管的所述外表面的支点旋转所述柔性杠杆。34.如权利要求29所述的体液控制装置，其特征在于，所述致动器是第一致动器，所述第一致动器位于所述导管的所述近部上，并且所述流体控制装置还包括 位于所述导管的所述近部和所述远部之间的储液部，所述储液部具有外表面，且其横截面尺寸大于所述近部和所述远部的横截面尺寸； 位于储液部上的第二致动器，其中，所述第二致动器构造成将力施加在所述储液部的所述外表面； 位于所述导管的远部上的第三致动器，其中，所述第三致动器构造成将递增的力施加到所述导管的所述远部的外表面，以调节通过所述导管的体液流量；以及工作上耦接到所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器的控制器，所述控制器改变由所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器施加在所述导管和所述储液部上的力。35.一种将过量流体从体...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·布劳德，B·R·鲁兹，
申请(专利权)人：华盛顿大学，
类型：
国别省市：