【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种医疗设备。本专利技术尤其涉及可植入设备，例如与生物组织(诸如大脑)接口和/或用于递送治疗性物质的那些设备。
技术介绍
1、据估计，神经系统疾病(诸如帕金森病、阿尔茨海默病和抑郁症)影响着全球数亿人。然而，尽管存在着如此高的需求，中枢神经系统疾病的现有治疗的成功率非常低。
2、这种低成功率很可能有两个主要原因。首先是对大脑的不完全了解，尤其是在宏观层面上。其次是由于血脑屏障(bbb)和血脑脊液屏障而难以实现治疗剂的恒定靶向递送(wolak等人，2013)。据估计，bbb阻断了约98％的小分子药物和接近100％的大分子药物(zhou等人，2013)。
3、已经进行了各种尝试来开发能够克服bbb的递送方法。一种提出的方案是电泳药物递送，其通过仅让药物分子穿过膜进入大脑而允许干式递送。然而，这种方法仅限于某些应用，因为药物需要小且带电；这仍难以递送更大量的药物(proctor等人，2018)。
4、另一种提出的方案是“对流增强递送”(ced)，这是一种利用增加的流体流动来增加大分子和药物在整个组织中输送的技术。ced通过施加局部压差来驱动流体流过组织，使得对流力主导扩散输送来发挥作用。这允许药物绕过bbb。
5、然而，ced有许多缺点。所使用的针的直径通常在几百微米至几毫米的范围内，潜在地触发异物反应并使其易于回流。此外，施加的压力可能会损伤大脑并导致水肿。
技术实现思路
1、本专利技术的旨在解决上述问题中的一个或多个。p>
2、本专利技术的方面旨在提供能够减轻或甚至消除异物反应的设备。
3、本专利技术的方面旨在提供具有与大脑相匹配的机械特性的设备。
4、总的来说，本专利技术的方面提供了微创设备，其能够在细胞尺度上将药物递送到身体的区域(诸如大脑)，优选地主要使用扩散作为输送机制。
5、本专利技术的第一方面提供了一种可植入医疗设备，其具有：柔性基底；递送导管，所述递送导管形成在所述柔性基底中并且具有位于所述设备的近端处的入口和出口，其中所述递送导管经由在所述设备的远端处的回路从所述入口通到所述出口；和递送孔，所述递送孔形成在所述递送导管中，允许流体从所述导管流向所述基底的外部。
6、因此，递送导管能够形成从入口到出口的封闭流体通道，其中流体仅能够通过递送孔离开导管。这种循环型布置能够允许通过药剂从递送导管中的流体扩散穿过递送孔，来扩散递送(或至少主要是扩散递送)该药剂，而不是由所递送的药剂穿过一个或多个端部开口的递送导管而产生的对流递送。
7、特别地，该设备的布置可允许含有药剂的流体循环到植入区域，并通过植入区域，其中相关分子能够扩散到递送孔周围的区域中，但是只有一小部分供应到输送导管的流体实际离开导管。这可以与将一定量的流体强制递送到更标准的“注射型”递送导管的远端的替代方案形成对比，在该替代方案中，递送到远端的所有流体被强制进入该端周围的身体区域中。
8、优选地，递送孔形成在设备的远端处。
9、设备可具有多个递送导管，每个递送导管形成回路。这些导管可以彼此流体连通(例如在两个或更多个导管之间共享公共入口和公共出口)，或者可具有单独的入口和出口，或者这些替代方案的组合。
10、设备可被布置成通过递送孔递送任何类型的药物或药剂。
11、优选地，设备被尺寸化和配置成使异物反应最小化或消除异物反应。这可包括选择制造设备的材料。例如，已经证明将设备尺寸化在细胞尺度上能够减轻异物反应并允许长期植入。
12、优选地，不仅基底而且整个设备，或者至少设备的可植入端/远端(例如旨在接触靶标组织的部分)是柔性的，其优选包括传感器。这种柔性也有助于减少异物反应。
13、在具体的实施方式中，设备或其远端可具有不大于约2mm，优选不大于1.5mm，更优选不大于1mm的弯曲半径。弯曲半径是根据内曲率测量的，是部件(在这种情况下是设备)可以在至少一个方向上弯曲而不损坏它的最小半径。这里定义的弯曲半径是指与塑性变形相反的弹性变形，使得在施加的力下弯曲到大于最小弯曲半径的半径的设备将在去除该施加的力的情况下将至少部分地返回到其原先的形状。换句话说，在这些实施方式中，该方面的设备可以，例如通过在设备被设置为用于插入患者体内时卷起，而弯曲到2mm的内部曲率，并且随后展开(例如铺开)到扩展的、较少弯曲的构型(例如基本上平面的构型)，并且仍然完全如其在弯曲之前那样起作用。
14、设备可进一步包括一个或多个传感器。传感器中的一个或多个可形成在柔性基底的外表面上。替代地或另外地，一个或多个传感器可形成在递送导管中。
15、传感器可包括一个或多个电极。传感器可以定位在递送孔附近。
16、传感器可以被布置成检测药剂从设备的递送和/或检测患者的状况，例如通过监测大脑活动。
17、递送导管中的传感器可以被布置成监测流速或压力。
18、传感器可以被布置成检测生物化学物质的存在。
19、可以存在多个传感器，其可以被布置用于相同目的或用于不同目的。传感器可以被布置成配合，例如使得来自两个(或更多个)传感器的信号之间的差异提供相关信息。该多个传感器可以布置成阵列，所述阵列可以包括传感器的规则间隔，和/或传感器在彼此和/或与递送孔的已知距离处的位置。
20、传感器可以通过一个或多个导体连接到设备的近端。
21、设备可具有多个递送孔，每个递送孔允许流体从导管流到基底的外部。可以提供多个孔，以允许流体和分子在各种不同位置处从递送导管流到基底的外部(例如进入患者体内)，或者增加可用于进行流体和分子传递的接触面积。
22、在某些实施方式中，多个所述递送孔彼此靠近地布置。
23、在某些实施方式中，递送孔被布置成多个组，每个组中的孔比不同组中的孔彼此更靠近。
24、优选地，一个或多个递送孔是微米尺寸的。更优选地，一个或多个递送孔的直径在1μm和50μm之间，优选在5μm和10μmm之间。在存在多个递送孔的情况下，这些递送孔可以具有相同的尺寸，但不是必须的。
25、一个或多个递送孔可以具有半透膜，该半透膜允许低于一定尺寸的分子通过递送孔，同时防止高于所述一定尺寸的分子通过递送孔。这可以允许例如相对小的药剂分子从递送导管通过递送孔到达患者，同时防止较大的分子(例如蛋白质)沿相反方向通过。在其他实施方式中，孔没有被任何类型的膜覆盖。
26、递送导管的外径优选在1μm和500μm之间，更优选在5μm和100μm之间，更优选在5μm和25μm之间。
27、设备优选地被配置用于通过直径小于6mm的切口植入。这可以使设备能够用于破坏性最小的手术。设备可以是可折叠的(collapsible)/可折叠的(foldable)/可卷曲的，以便配合穿过切口。
28、该方面的设备的非排他性具体应用包括递送神经递质以研究大脑行为和治疗非常局部化的疾病(诸如癫痫和帕金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可植入医疗设备，具有：
2.根据权利要求1所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔形成在所述设备的所述远端处。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的可植入医疗设备，进一步包括传感器。
4.根据权利要求3所述的可植入医疗设备，其中，所述传感器靠近所述递送孔定位。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，存在多个递送孔，每个递送孔允许流体从所述导管流向所述基底的外部。
6.根据权利要求5所述的可植入医疗设备，其中，多个所述递送孔彼此靠近地布置。
7.根据权利要求6所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔被布置成多个组，每个组中的孔比不同组中的孔彼此更靠近。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔或多个递送孔是微米尺寸的。
9.根据权利要求8所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔或多个递送孔的直径在1μm和50μm之间，优选在5μm和10μmm之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，至少一个递送孔具有半透膜
11.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述递送导管的外径在1μm和100μm之间，优选在10μm和50μm之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述设备被配置用于通过直径小于6mm的切口植入。
13.一种用于向患者递送药剂的系统，所述系统包括根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备和控制器，所述控制器被布置成控制流体通过所述可植入设备的递送导管的流动。
14.根据权利要求13所述的系统，进一步包括与所述递送导管流体连通的泵，其中所述控制器被布置成控制所述泵。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的系统，其中，所述控制器被布置成控制流体通过所述递送导管的流动，使得所述药剂主要通过扩散而不是对流通过所述递送孔，离开所述递送导管。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的系统，进一步包括供应储存器和废物储存器，流体从所述供应储存器被引入到所述递送导管的入口，离开所述递送导管的出口的流体被存储在所述废物储存器中。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的系统，其中，存在多个供应储存器，并且其中所述控制器被布置成控制所述供应储存器，流体从所述供应储存器被引入到所述递送导管的入口。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的系统，其中，所述可植入设备包括传感器，并且其中所述控制器被布置成接收来自所述传感器的信号，并且基于从所述传感器接收的信号来控制流体通过所述递送导管的流动。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的系统，进一步包括与所述出口流体连通的出口控制，并且其中所述控制器被布置成使用所述出口控制来控制所述递送导管中的压力。
20.一种用于可植入医疗设备的控制器，所述控制器包括处理器和存储用于所述处理器的指令的存储器，所述控制器被配置为：控制泵以通过所述可植入设备将药剂递送至患者，使得所述药剂在所述可植入设备中循环并且主要通过扩散而不是对流离开所述可植入设备。
21.根据权利要求20所述的控制器，其中，所述控制器进一步被布置成：
22.一种向患者递送药剂的方法，所述方法包括以下步骤：
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括使用定位在所述植入部位附近的传感器来感测所述递送的结果，并基于来自所述传感器的结果来调整所述药剂的递送。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述传感器是所述递送设备的一部分。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其中，所述药剂通过单一导管递送到多个部位。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种可植入医疗设备，具有：
2.根据权利要求1所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔形成在所述设备的所述远端处。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的可植入医疗设备，进一步包括传感器。
4.根据权利要求3所述的可植入医疗设备，其中，所述传感器靠近所述递送孔定位。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，存在多个递送孔，每个递送孔允许流体从所述导管流向所述基底的外部。
6.根据权利要求5所述的可植入医疗设备，其中，多个所述递送孔彼此靠近地布置。
7.根据权利要求6所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔被布置成多个组，每个组中的孔比不同组中的孔彼此更靠近。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔或多个递送孔是微米尺寸的。
9.根据权利要求8所述的可植入医疗设备，其中，所述递送孔或多个递送孔的直径在1μm和50μm之间，优选在5μm和10μmm之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，至少一个递送孔具有半透膜，所述半透膜允许低于一定尺寸的分子通过所述递送孔，同时防止高于所述一定尺寸的分子通过所述递送孔。
11.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述递送导管的外径在1μm和100μm之间，优选在10μm和50μm之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备，其中，所述设备被配置用于通过直径小于6mm的切口植入。
13.一种用于向患者递送药剂的系统，所述系统包括根据前述权利要求中任一项所述的可植入医疗设备和控制器，所述控制器被布置成控制流体通过所述可植入设备的递送导管的流动。
14.根据权利要求13所述的系统，进一步包括与所述递送导管流体连通的泵，其中所述控制器被布置成控制所述泵。
15.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·普罗克特，佩卢米·奥卢瓦桑雅，
申请(专利权)人：剑桥企业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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