法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2018-06-12
授权
授权
2015-12-02
实质审查的生效 IPC(主分类):A61F2/82 申请日:20090914
实质审查的生效
2015-11-04
公开
公开
本申请是名称为“改进的和/或较长的创伤程度最小肺减容装置及其输 送”、申请日为2011年5月11日、进入中国的申请号为200980145658.9、国 际申请日为2009年9月14日、国际申请号为PCT/US2009/056839的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请是2008年9月12日提交的、申请号是12/209631且题为“Delivery of Minimally Invasive Lung Volume Reduction Devices”(代理案卷号 027417-001030US)；在2008年9月12日提交的、申请号是12/209662且题为 “Lung Volume Reduction Devices,Methods,and Systems”(代理案卷号 027417-001040US)；在2008年9月12日提交的、申请号是61/096550且题为 “Enhanced Efficacy Lung Volume Reduction Devices,Methods,and Systems”(代 理案卷号027417-001600US)；以及在2008年9月12日提交的、申请号是 61/096559且题为“Elongated Lung Volume Reduction Devices,Methods,and Systems”(代理案卷号027417-001700US)的部分继续申请；在此都以参见的 方式引入它们的全文。
通过参见方式将本说明书中提到的所有发表物和专利申请纳入本文，就好 像将各篇单独的发表物或专利申请特别和单独地通过引用纳入本文那样。
背景技术
描述用于治疗肺的装置、系统和方法。这些示例性装置、系统和方法可例 如用于为患有肺气肿的患者改进生活质量和恢复肺功能。系统的实施例包括能 行进通过曲折人体的植入物和输送导管。然后，可致动所行进的植入物以保持 预定形状。被致动的植入物改变气道的形状并局部压挤肺薄壁组织以产生减 容，因此使其它肺薄壁组织张紧以恢复弹性回弹。这些系统和装置还包括伸出 和致动可植入装置的系统和装置，以及设计成用于重获被植入装置的系统和装 置。
现有的医学文献将肺气肿描述为会随时间恶化的慢性(长期)肺病。肺气 肿通常由吸烟所引起。患有肺气肿意味着您肺中的一些气囊受损，致使难于呼 吸。一些报道指出肺气肿是美国第四大死因，估计影响1600-3000万的美国公 民。每年约有100000患者死于该疾病。吸烟已被认为是主因，然而随着空气 污染和其它对肺病患者具有不利影响的环境问题日益加剧，受肺气肿影响的人 数日益增加。
目前对患有肺气肿的患者进行治疗的有效治疗方案是称为肺减容(LVR) 的外科手术，藉此切除病变的肺并使肺的容积减小。这样，较健康的肺组织能 膨胀到先前由病变组织所占据的容积中，并使隔膜能恢复。高死亡率和发病率 会与该侵入式疗法相关联。若干最低程度侵入式治疗具有的目的是：为患有肺 气肿的患者改进生活质量和恢复肺功能。这些装置中的许多装置背后的理论是 通过防止空气进入肺的病变部分实现吸收性肺不张，同时使空气和粘液能通过 病变区域以外的部分。遗憾的是，侧支通气(叶间和叶内－防止完全阻塞的多 孔流路)会防止肺不张，使得并非所有患者实际上实现适当的肺不张。肺不张 或肺减容的缺乏会显著降低这些装置的有效性。生物学治疗使用目标是在特定 位置产生疤痕的组织工程学。遗憾的是，会难于控制疤痕并难于防止不受控的 疤痕增生。因此，需要改进的和/或替代的肺治疗技术。
发明内容
本发明提供尤其用于治疗患者的一个肺或两个肺的改进医疗装置、系统以 及方法。本发明的实施例通过利用细长植入结构，该细长植入结构可引到气道 系统中、通达目标气道轴向区域。目标轴向区域可包括或不可包括分叉，且可 通过允许植入件弯曲而在气道内使用植入件，使得该植入件能压缩相邻的肺组 织。虽然这是违反直觉的，整个治疗可受益于使用比其中使用植入件的气道目 标轴向区域的长度更长的植入件。例如，这可有助于限制抵靠远侧气道组织的 过量轴向应力过于接近肺表面。此外，使用此种细长植入件可增大由植入件所 压缩肺组织的总容积，并且可有助于使植入件的近端保持在输送结构附近(例 如在输送结构的视域内)，由此如果使用情况看起来并不理想的话便于收回植 入件。本发明的许多实施例使用多个植入件系统，用以从肺的气道内对肺组织 进行局部压缩，由此为肺的其它部分(通常较健康)提供有益的张力。可在肺 内按序使用至少一些植入件，且在治疗过程中可在质量上和/或数量上监测和评 估治疗效果。可通过间歇地使用呼吸机之类使用直接测量值来评估肺治疗过程 中的肺功能，或者可通过成像、血液测量值之类间接地评估该肺功能。
示意性肺减容系统包括具有细长本体的可植入装置，该可植入装置将尺寸 和形状设计成经由气道系统输送至患者的肺气道。在植入件处于输送构造时插 入和定位植入件，且该植入件重新构造成使用构造，以局部地压缩相邻的肺组 织。在植入件的重新构造或使用过程中，细长本体的各部分大体在气道内侧向 运动以侧向地压缩肺组织，理想的是在细长本体的两个或多个轴向分开部分之 间压缩病变肺组织，且细长本体通常进行弹性偏置以使肺气道弯曲。多个此种 植入件通常将用于治疗患者的肺。还提供压缩肺组织的方法，通常通过使用沿 气道轴向区域延伸的细长结构，且通常通过使相对直的输送构造的细长本体而 不是插到气道系统中的装置弯曲成使用构造，而从气道轴向区域内在气道轴向 区域之间压缩肺组织，由此使气道系统弯曲。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的方法。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。从气道系统内压缩肺的第一部分。在第一部分被压缩的条件 下，评估患者的肺特征。响应于对肺特征的评估而从气道系统内对肺的第二部 分进行压缩。
对肺特征的评估和对肺的第二部分的压缩都可在对肺的第一部分进行压 缩6小时内发生。在许多实施例中，能以与对肺的第一部分进行压缩相同的程 序对肺的第二部分进行压缩，使得在对第一部分进行压缩和对第二部分进行压 缩之间不重新安置患者。实际上，可在完成对第一组织进行压缩的一些呼吸循 环内开始对肺特征进行评估。该评估指示至少部分地由肺内的机械压缩所诱使 的增强肺功能，且无需其它的组织响应-诱导延迟，以有效地确定疗效。
各种系统和方法可用于在治疗过程中评估肺。肺特征的评估能可选地包括 通过通常使用X射线成像、荧光检查法、计算X线断层摄影术(CT)等等， 且可选地使用电磁共振成像(MRI)、超声波或其它成像模式、而在原位对肺 组织进行远程成像来识别肺组织密度中的变化。
只要对肺特征的评估指示治疗之前的一秒钟最大呼气量(FEV1)到对肺 的第一部分进行压缩之后的FEV1的改进低于约5％、8％或甚至低于10％， 则可使用附加的植入件。注意到，这会致使在使用其它治疗方法可得到更大的 改进之后使用附加的植入件，且在治疗之后，那些其它治疗改进会(在至少一 些情形中)无法显现显著的时间。还可注意到可直接测量出FEV1，或者可由 其它的肺特征来间接地指示肺功能的有效改进。
在一些实施例中，只要对肺特征的评估指示是：从治疗之前的残气量到对 肺的第一部分进行压缩之后的残气量的改进低于约6％、10％或甚至低于20％， 则可使用附加的植入件。
肺特征的评估可指示：从治疗之前的六分钟行进距离到对肺的第一部分进 行压缩之后的六分钟行进距离的改进低于约8％、10％或低于12％。
肺特征的评估可包括：从治疗之前的血液氧气测量值到对肺的第一部分进 行压缩之后的血液氧气测量值的增长低于约1％。
肺特征的评估可指示：肺在该第一部分之外的气道由于相邻肺组织中缺少 张力而经受塌陷。
肺特征的评估可包括在对肺的第一部分进行压缩之后、对未压缩的分布病 变区域进行成像。未压缩病变区域可包括肺的第二部分并且与第一部分隔开， 使得治疗实施肺内隔开的病变区域的局部压缩，从而使肺的比病变区域健康的 分布组织中的呼气前张力增大。肺特征的评估可包括：通过对原位的肺组织进 行远程成像来沿肺的下表面识别隔膜形状的变化，即从在治疗之前向外突离该 肺的总体凹形到在对肺的第一部分进行压缩之后并未充分向内弯到肺中的表 面。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的系统。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。该系统包括第一植入件、肺评估系统以及第二植入件。当第 一植入件沿气道系统轴向延伸时，可从第一构造到第二构造使用第一植入件。 侧向使用植入件从气道系统内压缩肺的第一部分。肺评估系统可联接于肺。肺 评估系统响应于肺第一部分的压缩而输出肺特征。第二植入件响应于这些肺特 征可沿气道系统轴向地定位，并可从第一构造转变成第二构造，使第二植入件 从气道系统内对肺的第二部分进行侧向压缩。
评估系统可输出肺特征，以在对肺的第一部分进行压缩6小时内、对肺的 第二部分进行压缩。每个植入件可具有多个联接在一起的细长本体部分，从而 例如通过在从导管释放植入件时、植入件本体部分之间的弯曲对相关联的肺组 织部分进行侧向压缩。
在许多实施例中，该系统还包括植入件输送系统，该植入件输送系统可在 患者为治疗而定位好时插到患者中。当患者为治疗而定位好时，肺评估系统可 联接于肺，从而在对第一部分进行压缩和对第二部分进行压缩之间不重新安置 患者时，能完全以与对肺的第一部分进行压缩相同的程序对肺的第二部分进行 压缩。
来自肺评估系统的肺特征可响应于在完成对肺的第一部分进行压缩的一 些呼吸循环内、对该肺的第一部分的压缩，以指示由于肺内的机械变化而受影 响的增强肺功能。
该肺评估系统可包括远程成像系统，该远程成像系统指示如下情形中的至 少一种情形：肺组织密度变化，或者肺位于第一部分外部的气道由于原位的相 邻肺组织中缺少张力而保持经受塌陷。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的系统。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。该系统包括用于从气道系统内对肺的第一部分进行压缩的装 置、用于对第一部分被压缩的患者的肺特征进行评估的装置以及用于响应于肺 特征的评估而从气道系统内压缩肺的第二部分的装置。
另一方面，本发明提供用于治疗患者的肺的方法。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。该方法包括使植入件行进通过气道系统。植入件可具有细长 长度，且可在气道系统内使用植入件的远侧部分，使得该远侧部分与气道配合。 可从远侧部分朝近侧逐渐使用该植入件，较佳的是，同时植入件的近端相对于 相邻气道系统朝远侧行进。较佳的是，当植入件沿植入件的长度压缩肺组织时， 近端的此种行进可助于抑制植入件和气道之间的轴向载荷。
通常会在肺表面附近使用该植入件的远侧部分。可允许植入件的近端行进 植入件长度的至少10％，从而抑制肺表面的局部应变。允许近端的此种运动可 有助于避免肺表面破裂(由于相对小的组织量潜在地用于提供植入件端部和肺 表面之间的应力释放，会产生此种破裂)。较佳的是，植入件会比由植入件近 端和远端所配合的气道组织长10％和30％之间(在治疗之前沿每个植入件的中 心轴线获取测量值)。
在一些实施例中，植入件行进通过支气管镜的内腔。在肺的压缩过程中， 使近端能在支气管镜内行进，并且使用比气道轴向区域更长的植入件便于在从 支气管镜中机械地脱开植入件之前、使用支气管镜来观察植入件近端。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的方法。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。识别气道系统的目标轴向区域。目标轴向区域具有近端和远 端，且在该近端和远端之间存在一定长度。响应于目标轴向区域的长度来选定 植入件。植入件具有细长本体，且该细长本体具有长于目标轴向区域长度的本 体长度。所选定植入件的远端朝目标轴向区域的远端行进通过气道系统。在目 标系统内使用该植入件，以使该细长本体对肺的一部分进行侧向压缩。
在一些实施例中，测量目标轴线区域的长度。将植入件选定为使得细长本 体具有比测得目标轴向区域长至少10％的长度。可通过如下方法来测量该目标 轴向区域的长度：使测量本体从支气管镜的远端开始朝远侧行进、直到该测量 本体的远端为抑制进一步远侧行进而由气道系统的周围内腔充分配合为止，并 测量所行进的测量本体的远端和支气管镜的远端之间的长度。可通过使导管在 测量本体上行进来使用该植入件，使得导管远端邻近测量本体的远端，将测量 本体抽出并使细长本体的远端行进通过导管内腔，以邻近导管远端，且从所行 进的植入件中朝近侧抽出该导管。
当开始抽出导管时，细长本体的近端可设置在支气管镜的内腔内。在抽出 导管的过程中，细长本体可侧向弯曲以对肺的一部分进行侧向压缩。细长本体 的远侧释放部分轴向地联接于气道系统而不会刺穿气道，同时细长本体邻近近 端的近侧部分保持在导管内腔内。在抽出植入件的过程中，细长本体的近端可 朝远端运动。当植入件从导管和支气管镜中机械脱开时，导管本体的近端保持 在支气管镜的视域内。
另一方面，本发明提供用于治疗患者的肺的系统。该肺包括具有多个分叉 气道的气道系统。该系统包括具有可行进到气道系统中的远端的导管。植入件 可由导管内腔所接纳，且该植入件包括细长本体，该细长本体具有远侧部分和 在近端附近的近侧部分。在导管远端从远侧部分缩回的条件下，该远侧部分能 与气道配合。植入件的近端可相对于导管和周围气道朝远侧行进，同时从植入 件的近侧部分中朝近侧抽出导管。
可选的是，导管可包括支气管镜或者包括在包含支气管镜的输送系统中。 该植入件可具有超过110mm的长度、通常具有在约120mm到约250mm范围 中的长度。
另一方面，本发明提供用于治疗患者的肺的植入件。肺包括具有多个分支 气道的气道系统，且植入件包括可行进通过气道系统的细长本体。该本体具有 近端和远端，且防损表面设置在该细长本体的远端和近端附近，以与周围的气 道系统配合，并且当细长本体从气道内在两个端部之间对肺组织进行压缩时防 止刺过气道系统。该植入件在防损表面之间具有超过110mm的长度。
在许多实施例中，防损端部会具有超过约1mm的横截面直径，通常在从 约1mm到约3mm的范围中，且理想的是具有约1.5mm直径的大体球形。
另一方面，本发明提供用于将植入件输送至患者的肺的方法。该肺具有包 括气道的气道系统，且该方法包括使引导线远端在气道系统内朝远侧行进。引 导线具有属于引导线远端的长度标记。使用该标记来选定植入件的长度，使具 有所选定长度的植入件经由气道系统行进到肺中，使得植入件的细长本体沿该 气道轴向地延伸。使用该植入件，使得该植入件从气道内对相邻肺组织进行压 缩。
另一方面，本发明提供用于治疗患者的肺的系统。肺具有包括气道的气道 系统，且该系统包括细长导管本体，该细长导管本体具有近端和远端，该远端 可通过气道系统行进至气道。植入件可定位在导管远端附近，且该植入件具有 细长本体，该细长本体可从输送构造转变成使用构造，以从该气道内对相邻肺 组织进行压缩。细长测量本体可沿导管朝远侧延伸。该测量本体在该导管和测 量本体远端之间具有远侧长度标记，该标记适合于选定植入件细长本体的长 度。可选的是，导管可包括支气管镜或者包括在包含支气管镜的输送系统中。
又一方面，本发明提供用于将植入件输送至患者的肺的系统。该肺具有包 括气道的气道系统。该系统包括细长导管本体，该细长导管本体具有近端和远 端，且该远端可通过气道系统行进至气道。包括多个替代可选择植入件，每个 植入件包括充分不受约束进行储存的细长本体，以限制细长本体的应变。细长 本体的长度通常变化。如果选定植入件或者当选择植入件时，每个植入件可通 过使相关联的细长本体朝轴线伸直并且将该细长本体插到内腔中、来装载到导 管中，使得导管将细长本体保持于输送构造。细长测量本体可沿导管朝远侧延 伸，且该测量本体具有该测量本体的远侧长度标记，该标记适合于选定植入件 细长本体的长度。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的方法。肺包括第一气道轴向区 域和第二气道轴向区域。通过使用延伸到第一气道轴向区域和第二气道轴向区 域中的植入系统、驱使第一气道轴向区域侧向地朝向第二气道轴向区域来压缩 肺组织容积。
每个气道轴向区域沿相关联的轴向区域中心轴线延伸，且气道轴向区域各 自可包括气道系统的细长长度(从而这些气道轴向区域沿气道轴线显著地长于 它们的宽)。肺组织的受压容积通常至少部分地设置在第一气道轴向区域和第 二气道轴向区域之间。通过使用在气道轴向区域内轴向延伸的细长植入件部 件，将气道轴向区域驱使在一起来压缩肺组织的容积。例如，该植入系统可包 括具有近侧部分和远侧部分的细长本体。当第一气道轴向区域和第二气道轴向 区域轴向地联接在一起时，细长本体的远侧部分通常通过第一气道轴向区域并 与第二气道轴向区域配合。细长本体的近侧部分与第一气道轴向区域配合。可 通过使细长本体在近侧部分和远侧部分之间弯曲来压缩该肺组织的容积。细长 本体在气道轴向区域内的弯曲驱使细长本体的承靠表面侧向抵靠于气道内腔 表面，从而在气道轴向区域之间于气道系统中施加弯曲。在细长本体的使用过 程中，承靠表面不会刺过气道表面。植入件的一部分、尤其是临近细长本体端 部的一部分可随时间刺入和/或刺过所配合的气道内腔壁。植入件的有效性可至 少部分地独立于侧支流动，使得尽管存在此种刺穿植入件仍可持续提供治疗益 处。
该植入件可有利于三维或非平坦的几何尺寸，从而在肺组织的所希望容积 上提供所希望的压缩水平。例如，表面可大体限定在第一气道区域轴线和第二 气道区域轴线之间。类似表面可限定在植入件细长本体部分的局部轴线之间。 无论如何在许多实施例中，可从第三气道轴向区域内朝该表面驱使该第三气道 轴向区域，从而肺组织的受压容积至少部分地设置在该表面和第三气道轴向区 域之间。在一些实施例中，可朝第一气道轴向区域、第二气道轴向区域以及第 三气道轴向区域驱使第四气道轴向区域，肺组织的受压容积设置在这些区域之 间，且可选地具有延伸通过每个气道轴向区域的连续细长本体。
在许多实施例中，分别从第三气道轴向区域和第四气道轴向区域内朝第四 气道轴向区域驱使该第三气道轴向区域。可由相同细长本体的附加部分或者通 过使用植入肺内的单独细长本体来操纵这些气道轴向区域。有利的是，肺组织 的受压容积可充分大，并且可充分地压缩以增大肺的非压缩容积中的张力，以 增强肺的肺功能。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的方法。肺包括气道系统。该方 法包括：通过从气道系统内充分地压靠气道系统的细长内腔表面区域来增加肺 的一部分内的张力，以压缩肺的其它部分。
本发明的另一方面提供用于治疗患者的肺的植入件。肺包括第一气道轴向 区域和第二气道轴向区域。该植入件包括具有第一局部轴线的第一细长本体部 分和具有第二局部轴线的第二细长本体部分。这些细长本体部分联接在一起， 从而当第一细长本体部分沿第一气道轴向区域轴向延伸且第二细长本体部分 沿第二气道轴向区域轴向延伸时，植入件可从第一构造转换成第二构造。处于 第二构造的细长本体部分在第一气道轴向区域和第二气道轴向区域之间侧向 地压缩肺组织容积。
中间的细长本体部分将第一细长本体部分联接于第二细长本体部分。因 此，这些细长本体部分可包括在连续细长本体内。细长本体可偏置成从第一构 造弯曲为第二构造，以压缩肺组织容积。有利的是，通过驱使细长本体的承靠 表面侧向抵靠于气道内腔表面可防损地进行压缩，从而(可选地沿着)在气道 轴向区域之间于气道系统中施加弯曲。承靠表面无需连续，且可具有足以在细 长本体的使用过程中、抑制刺过气道表面的整个尺寸。第三细长本体部分可联 接于第一本体部分和第二本体部分。类似于考虑肺组织的三维压缩的上文描 述，当植入件处于第二构造时，表面可限定在第一局部轴线和第二局部轴线之 间。处于第二构造的植入件构造成从第三气道轴向区域内朝该表面驱使该第三 气道轴向区域，从而肺组织的受压容积至少部分地设置在该表面和第三气道轴 向区域之间。在一些实施例中，植入件包括联接于第三本体部分的第四细长本 体部分，从而当植入件处于第二构造时，朝第一气道轴向区域、第二气道轴向 区域以及第三气道轴向区域驱使第四气道轴向区域。肺组织的受压容积设置在 这些气道轴向区域之间，因此肺的其中一些剩余组织或全部剩余组织获得治疗 有益的张力。
肺组织的受压容积可充分大，并且可充分地压缩以增大肺的非压缩容积中 的张力，以增强肺的肺功能。
肺减容系统的实施例可适合于提供如下植入件：该植入件在第一构造约束 成相对较直的输送构造，并且能原位恢复成较不直构造的第二构造。各装置和 植入件可至少部分地由在变形至少1％之后完全恢复的弹簧材料制成，由包括 诸如包含镍和钛的金属之类金属的合适材料所制成。在一些实施例中，肺减容 系统的植入件在输送构造中冷却到体温之下。在此种实施例中，冷却系统可由 温度感测反馈回路所控制，且反馈信号可由该冷却系统中的温度传感器所提 供。该肺减容装置可构造成具有调整为37摄氏度或更冷的Af温度。此外，肺 减容装置中的至少一部分金属可在输送构造中变换成马氏体相，和/或可在使用 构造中变换成奥氏体相。
在本发明的另一实施例中，肺减容系统包括可植入装置，该可植入装置构 造成可输送到患者的肺中，并且还构造成重新成形以使与可植入装置接触的肺 组织更大程度地弯曲。在一些实施例中，该可植入装置构造成重新成形为永久 的第二构造。附加地或替代地，可植入装置还可适合于并构造成具有第一形状 并构造成弹性地变形成可输送形状。此外在一些实施例中，该可植入装置具有 第一形状，且适合于由输送装置弹性地约束成可输送构造，由此拆除该输送装 置使该植入件能回弹并重新成形为接近其第一形状的形状。在又一些实施例 中，与可植入装置接触的组织是血管、气道、肺切裂缝的组织或这些组织的组 合。该输送装置可重新成形为长度短于可输送植入件构造的形状。此外，植入 件可适合于并构造成提供远端和近端，而当植入件重新成形时这两端之间的距 离减小。此外，植入件可构造成占据小于肺气道的整个内腔横截面区域；小于 血管的整个内腔横截面区域；和/或具有配合在直径上是18mm或更小的圆柱 形空间内的可输送形状。在一些实施例中，该植入件在每线性英寸植入件长度 与组织相接触的表面积大于0.000001或1.0×10-6平方英寸。在其它实施例中， 植入件涂覆有减小伤口愈合率、组织重塑、发炎、粒状组织的产生或者这些情 况组合的材料。在又一些其它实施例中，重新成形的植入件适合于并构造成位 于单个平面内。此外，该重新成形的植入件可采用多种形状，例如包括C形、 S形或任何其它合适形状。在又一些其它实施例中，重新成形的植入件适合于 并构造成位于单个以上的平面内。在多平面实施例中，该重新成形的植入件适 合于并构造成采用多种形状，例如包括棒球缝或线圈形。在一些实施例中，重 新成形的植入件具有一个以上曲率。此外，提供一种系统，其中输送和重新成 形一个以上植入件。在这些系统中，这些植入装置可被输送至单独的位置。或 者，在输送之前或输送之后，这些植入装置可联接起来。此外，可使用这些植 入件，以部分地占据肺中的共同区域。在又一些实施例中，肺减容系统可提供 由可弹性变形的材料所制成的可植入装置。该肺减容系统还可适合于包括致动 器，该致动器适合于从患者外部操作，以使植入件重新成形。用于致动可植入 装置的合适机构包括导管。此外，该导管还可适合于并构造成将植入件约束与 可输送构造。在一些实施例中，该肺减容系统还包括推进器，该推进器适合于 将植入件输送到患者的肺中。此外，该植入件可适合于并构造成具有较钝远端 和近端，例如使用定位在其上的球珠。此外，中心线可设置成跨越植入件装置 的长度。推进器可设置成可释放地联接于该可植入装置。
在另一实施例中，该肺减容系统提供重捕装置，该重捕装置适合于并构造 成从患者的肺中移除植入件。该重捕装置可适合于联接在可植入装置的端部 处。此外，重捕装置可构造成在导管或支气管镜工作管道内腔内操作。还可设 有弹性线，以对输送导管进行引导。在又一些实施例中，该肺减容系统还包括 装配在导管内腔中的弹性扩张器装置。该扩张器装置还可适合于并构造成提供 接纳弹性线的内腔。在至少一些实施例中，肺减容系统的植入件具有保持恒定 的弧长。
在本发明的又一实施例中，设有肺减容装置，该肺减容装置包括适合于插 到肺组织附近内腔中的细长本体，且该肺减容装置具有输送构造和比输送构造 更弯曲的使用构造。在一些实施例中，该细长本体在使用构造中比输送构造更 具刚性。在又一些实施例中，当处于使用构造时，细长本体的至少一部分包括 所具有的刚度比肺组织刚度大的刚性弧。在一些实施例中，该刚性弧从肺减容 装置的近侧半部中的一点延伸至肺减容装置的远侧半部中的一点。在又一些实 施例中，当处于使用构造时，细长本体包括多个刚性弧。多个刚性弧还可定位 成：这些弧并不位于细长本体的近端或远端处。
在许多实施例中，设有肺减容系统，该肺减容系统包括可植入装置，该可 植入装置构造成可输送到患者的肺中，并且还构造成使肺组织重新成形，同时 使流体能沿两个方向流过植入件。
在本发明的另一实施例中，设有肺减容系统，该肺减容系统包括可植入装 置，该可植入装置构造成可输送到患者的肺中，并且还构造成重新成形为非轴 线对称的形状来使肺组织弯曲。
根据本发明的另一方法，提供使患者的肺气道弯曲的方法，该方法包括以 输送构造将可植入装置插到气道中，并且将肺减容装置弯曲成使用构造以减小 至少一部分气道的曲率半径。
本发明的又一方法提供使患者的肺气道弯曲的方法，该方法包括以输送构 造将可植入装置插到气道中，并且将肺减容装置弯曲成使用构造以减小至少一 部分气道的曲率半径。在一实施例中，弯曲的步骤还可包括在患者外部操作致 动器，该致动器可操作地联接于可植入装置。在又一其它实施例中，弯曲步骤 还包括将可植入装置锁定于使用构造。在又一其它实施例中，弯曲步骤还包括 对可植入装置进行解锁，以使该可植入装置恢复成输送构造。此外，在一些实 施例中，弯曲步骤还可包括使致动器从可植入装置脱开。用于本发明方法的合 适装置包括具有多个不对称部段的装置，插入步骤包括将多个不对称部段输送 至气道，且该装置包括记形材料。此外，弯曲步骤还可包括使至少一个非对称 部段相对于至少另一个非对称部段转动。该方法的一些实施例的附加步骤还可 包括对导管进行输送和将记形元件输送通过该导管。在对可植入装置进行输送 之后，根据所提供的方法，该可植入装置然后可弯曲成基本C形、S形、螺旋 形、具有一个或多个半径的线圈形以及位于一个或多个平面内的任何形状。在 本发明的附加实施例中，插入步骤还包括将可植入装置输送通过支气管镜的工 作管道。在该方法的其它步骤中，该方法还包括从气道中收回可植入装置。该 方法的实施例还可提供在使用过程中、对可植入装置的端部施加应力释放的步 骤。可通过将金属转换成马氏体相或者通过例如由输送液体或气体来冷却植入 件来实现可植入装置的输送构造。能以体温或低于体温的温度来输送冷却液体 或气体，该温度是37摄氏度或较低的温度，或者是零摄氏度或零摄氏度以下。 在本发明的一些方法中，可将植入件或周围组织冷却到零摄氏度以下，或者冷 却到负十五摄氏度或负十五摄氏度以下。
在本发明的又一方法中，一种用于减小患者肺容积的方法包括：将肺减容 装置插到气道中并致使气道弯曲。该方法还可包括如下步骤：将第二装置插到 第二气道中；将第一装置和第二装置彼此连接；将第一装置弯曲成使该第一装 置处于使用状态，以在第一位置使气道弯曲或变形；以及将第二装置弯曲成使 用状态，以在第二位置使气道弯曲。此外，该方法可包括连接两个或多个装置， 例如将这些装置连接于共同的气道。本方法的附加步骤可包括在气道结合时在 结合部上施加压力。本方法的又一步骤可包括将分别放置在一个或多个气道中 的弯曲元件连接起来。又一其它步骤可包括使放置在一个或多个气道中的一个 或多个弯曲元件弯曲。附加步骤包括将肺减容装置构造成：使气道适应于植入 件处于使用状态时的形状。
该方法还可包括从多个替代细长本体中选定细长本体，并且将所选定的细 长本体装载到导管本体中。使多个细长本体能朝弯曲构造弯曲，以限制细长本 体在储存过程中和选定之前的应变。通过使细长本体朝轴线伸直并且将细长本 体插到导管中来将所选定的细长本体装载到导管本体中，使得导管将细长本体 保持于输送构造。
插入所选定的细长本体可包括：将所选定的细长本体装载到管状装载芯筒 中，并使细长本体从该装载芯筒行进到导管内腔中。在某些实施例中，该方法 还可包括将装载芯筒附连于导管，使得装载芯筒的内腔与导管内腔共轴，并使 得装载芯筒轴向地粘附于导管。装载芯筒的远端可粘附于导管的近侧毂，使得 该装载芯筒的内腔能光滑地延伸至导管内腔。该方法还可包括利用推进器将细 长本体从所附连的装载导管内推至导管内。通过使推进器延伸通过装载芯筒， 该推进器实施植入件从导管远端开始的使用。
该方法还可包括将细长本体的近端轴向地约束在肺内，并且从细长本体远 端上朝近侧抽出该导管。
在许多实施例中，该方法还包括使用抓持器来抓持细长本体的近端，若确 定植入件的使用是不够理想的，则使用抓持器将植入件收回到导管内腔中。在 使用植入件之前，抓持器在导管内朝远侧延伸。在使用过程中和使用之后，该 抓持器抓持植入件。收回植入件可包括超近侧对抓持器施加张力和朝远侧推动 导管，从而导管使植入件的细长本体在气道内轴向伸直，以便于从气道系统轴 向地抽出植入件。
在许多实施例中，该方法还包括使用朝远侧延伸通过导管内腔的引导线来 使导管本体行进。引导线的梢端倾斜于导管轴线以便于转向。引导线具有显著 小于导管内腔的横截面。当导管朝远侧行进时，扩张器防损地使气道系统的开 口扩大。扩张器在导管远端和引导线梢端之间在引导线梢端近侧径向向外逐渐 变细。该方法还包括在使用植入件之前从导管中朝近侧抽出扩张器。
在许多实施例中，该方法还包括在远程成像器械的引导下使用导管并使该 导管本体朝远侧行进，且在使用过程中无需对植入件的至少远侧部分进行光学 成像。该方法还可包括使用支气管镜使导管本体行进到肺中，使导管远端朝远 侧行进超出支气管镜的视域，以及使用植入件的朝远侧超出支气管镜视域的至 少远侧部分。
在许多实施例中，该方法还包括使导管远侧的引导线朝气道系统的远端行 进，且该引导线具有属于该引导线远端的长度标记，而使用该标记来选定细长 本体的长度。
在一些实施例中，细长本体偏置成弯曲为弯曲使用构造。内腔通过将细长 本体限制在导管内而使细长本体保持于输送构造。该植入系统还可包括多个替 代的可选植入件。每个植入件包括细长本体并且可朝弯曲构造释放，以限制细 长本体在储存过程中的应变。每个植入件可通过使相关联的细长本体朝轴线伸 直并且将该细长本体插到内腔中来装载到导管中，使得导管将细长本体保持于 输送构造。在某些实施例中，该植入系统还可包括具有近端和远端的管状装载 芯筒。该装载芯筒可释放地接纳选自多个细长本体的选定细长本体。该装载芯 筒可联接于导管本体，使得所选定的细长本体可从装载芯筒内朝远侧行进到导 管内腔中。装载芯筒的远端可粘附于导管的近侧毂，使得该装载芯筒的内腔能 光滑地延伸至导管内腔。该植入系统还可包括可在装载芯筒和导管内轴向运动 的推进器，从而可将细长本体从所附连的装载导管内推至导管内。该推进器具 有推进表面和轴，推进表面可在远侧配合抵靠于植入件，而该轴从推进表面朝 近侧伸出，以便于植入件从导管远端开始的使用。
在许多实施例中，该植入系统还包括沿导管朝远侧延伸的抓持器。该抓持 器轴向地联接于植入件，以便于当细长本体位于导管远侧时、将植入件收回到 导管的内腔中。抓持器可铰接于导管近端以释放细长本体。在一些实施例中， 当细长本体位于导管远侧且植入件轴向地联接于抓持器时，朝近侧对抓持器施 加张力和朝远侧推动导管有助于收回植入件，且导管使植入件的细长本体轴向 伸直，以便于从气道系统轴向地抽出该植入件。
在许多实施例中，该植入系统还包括引导线和扩张器。引导线可朝远侧延 伸通过导管内腔，以使导管本体行进通过气道系统。引导线的转向梢端倾斜于 导管轴线。引导线具有显著小于导管内腔的横截面。扩张器可朝远侧行进通过 导管内腔，以使扩张器轴向地设置在引导线梢端和导管远端之间。扩张器在引 导线梢端近侧径向向外逐渐变细，从而当导管朝远侧行进时防损地扩大气道系 统的开口。在一些实施例中，该植入系统还包括一个或多个辐射不透标识，这 些辐射不透标识可定位在导管远端附近以便于植入件的定位。
在许多实施例中，该植入系统还包括支气管镜和图像信号发射器。该支气 管镜具有近端、远端以及近端和远端之间的内腔。导管远端可接纳到内腔中并 可朝远侧行进超出支气管镜的视域，从而使用朝远侧超出支气管镜视域的植入 件。在一些实施例中，该植入还包括引导线，该引导线可在延伸至气道远端时 接纳通过导管内腔。该引导线在导管或支气管镜和引导线远端之间具有引导线 的远侧长度标记。标记能可选地包括沿引导线远侧长度的辐射不透刻度标识。
在另一实施例中，本发明提供用于治疗患者的肺的方法。该肺包括气道系 统，且该方法包括将该植入件使用到具有第一端和第二端的气道的轴向区域 中。使用植入件，以使植入件近端与轴向区域的第一端配合，使得植入件的远 端与轴向区域的第二端配合，从而植入件在轴向区域的第一端和轴向区域的第 二端之间使气道弯曲。可选的是，植入件的近端、植入件的远端以及近端和远 端之间的植入件侧向地压靠于气道，以从气道系统内压缩相邻的肺组织。
又一方面，本发明提供用于治疗患者的肺的植入件。肺包括气道系统，且 植入件包括具有近端和远端的细长本体。植入件具有插入构造，该插入构造适 合于将植入件插到气道的轴向区域中，以使植入件的近端位于轴向区域的第一 端附近，并使植入件的远端位于轴向区域的第二端附近，其中，所插入的植入 件可重新构造成使用构造，该使用构造在轴向区域的第一端和轴向区域的第二 端之间于气道中施加弯曲。
附图说明
将参考阐述说明性实施例的所附文献来更好地理解本发明的特征和优点， 其中所附文献使用本发明的原理，且附图中：
图1A-1C示出呼吸系统的结构；
图2A-2D示出支气管镜；
图3示出与用于本发明肺减容装置的输送装置结合的支气管镜；
图4A-4F示出根据本发明一方面的肺减容装置；
图5A-5B示出根据本发明另一方面的肺减容装置；
图6A-6D示出根据本发明另一方面的肺减容装置；
图7示出根据本发明另一方面的肺减容装置；
图8示出封装在套壳中的肺减容装置；
图9A-9D示出根据本发明另一方面的肺减容装置；
图10A-10B示出适合于用于构造成根据本发明一方面的肺减容装置的部 段；
图11A-11F示出多个由记形材料所形成的单个线，可使用这些线以形成肺 减容装置和输送装置；
图12示出适合于用在肺减容装置近端处的锁定构造；
图13A-13B示出适合于保持肺减容装置上张力的止动器；
图14A-14C示出适合于用于本发明肺减容装置的自锁机构；
图15A-15D示出分离器系统；
图16A-16C示出分离系统；
图17A-17B示出用于从肺减容装置脱开输送装置的机构；
图18示出适合于从肺减容装置脱开输送装置的另一机构；
图19A-19B示出分离系统的又一实施例；
图20A-20E示出可用于脱开输送装置的连结销构造；
图21示出适合于用于本发明肺减容装置的致动机构；
图22示出用于在近侧对肺减容装置的使用进行控制的替代机构；
图23示出适合于用于本发明控制机构的正齿轮；
图24示出用于致动植入件的近侧控制装置；
图25示出用于致动植入件同时在远端处保持所希望温度的另一近侧控制 装置和输送导管系统；
图26示出用于重捕所植入装置的又一近侧控制装置；
图27A-27B示出收回装置的一替代实施例；
图28A-28B示出适合于彼此配合的肺减容装置部件；
图29A-29C示出另一种收回机构；
图30A-30B示出包括圈套的收回机构；
图31A-31D示出处于多个使用状态的肺减容装置；
图32示出与输送导管结合的肺减容装置；
图33A-33C示出具有防损梢端的各种肺减容装置构造；
图34A-34B示出具有刀片的抽出系统，以从周围组织中分离出肺减容装 置；
图35A-35C示出被植入肺内的肺减容装置；
图36A示出用于植入肺减容装置的方法步骤；
图36B示出用于植入肺减容装置的方法步骤；
图37示出肺减容装置的构造；
图38示出位于装载芯筒中的肺减容装置；
图39示出长肺减容装置构造；
图40示出具有线支承框架的肺减容装置构造；
图41示出具有覆层的肺减容装置构造；
图42示出具有多孔覆层的肺减容装置构造；
图43示出具有所附连线支承框架的肺减容装置构造；
图44示出具有所附连框架和覆层的肺减容装置构造；
图45示出联接于第二装置的肺减容装置构造；
图46示出呈线圈形的肺减容装置构造；
图47示出从输送构造到使用构造的长度变化；
图48示出具有支气管镜、导管、扩张器、线以及线螺母的肺减容系统；
图49示出在气道中准备好输送肺减容装置的肺减容系统；
图50示出在气道中正输送肺减容装置的肺减容系统；
图51示出在气道中已输送肺减容装置的肺减容系统；
图52示出具有支气管镜、导管、扩张器以及引导线的肺减容系统；
图53A-53B示出肺减容装置的输送；
图54示意地示出从具有不同长度的多个替代肺减容装置中选定肺减容装 置，并将该肺减容装载到芯筒中，从而该肺减容装载能行进到输送导管中；
图55A-55C示出组织在使用装置的各部分之间的侧向压缩；
图56示出说明根据本发明实施例来治疗患者肺的方法的流程图；
图57示出用于执行图56所示方法的系统；
图58A和58B是人类的肺组织在由植入件的一实施例从气道内对肺组织 的一部分进行压缩之前和之后的图像；以及
图59A-59C示出根据本发明实施例的肺减容装置的输送。
具体实施方式
借助背景技术并且为了提供本发明的内容，图1A示出主要位于胸腔11 内的呼吸系统10。提供对人体和生理的描述以便于理解本发明。本领域技术人 员应理解的是，本发明的范围和特征并不由所提供的人体描述的限制。此外， 应理解的是，由于各种各样的因素，因而个人的人体特性会有不同，而在本文 并不进行描述。呼吸系统10包括气管12，该气管将空气从鼻子8或嘴9送到 初级右支气管14和初级左支气管16中。空气从初级右支气管14进入右肺18； 空气从初级左支气管14进入左肺18。右肺18和左肺20一起组成肺19。左肺 20仅仅由两个肺叶组成，而右肺18由三个肺叶组成，在一定程度上为通常位 于胸腔11(还称为胸廓空间)左侧的心脏提供空间。
在图1B中详细示出，引入肺(例如，左肺20)的初级支气管(例如，初 级左支气管16)分支成次级支气管22，然后分支成第三级支气管24，并进一 步分支成细支气管26、末端细支气管28并最后分支成肺泡30。胸膜腔38是 肺和胸壁之间的空间。胸膜腔38保护肺19并且使肺在呼吸过程中能运动。如 图1C所示，胸膜40限定胸膜腔38并且由两层构成，即内脏胸膜42和体壁胸 膜44，而胸膜液薄层位于内脏胸膜和体壁胸膜之间。由胸膜液所占据的空间称 作胸膜空间46。这两个胸膜层42、44中的每个胸膜层由非常多孔的间叶细胞 浆液状隔膜所构成，少量的间质液通过该隔膜持续渗出并进入胸膜空间46。胸 膜空间46中的流体总量通常是微小的。在正常情况下，通常由淋巴管从胸膜 空间46中泵出过量流体。
在现有文献中将肺19描述为浮在胸腔11内的弹性结构。围绕肺19的胸 膜液薄层对肺在胸腔11内的运动进行润滑。过量流体从胸膜空间46进入淋巴 管道的吸力使肺胸膜的内脏胸膜表面42和胸腔的体壁胸膜表面44之间保持微 小吸力。该微小吸力产生负压，该负压使肺19保持膨胀并在胸腔11内浮动。 在没有负压的情形下，肺19就像气球那样陷缩并通过气管12排除空气。因此， 自然的呼气过程几乎是完全被动的，这是由于肺19的弹性回弹和胸廓的笼状 结构。由于此种生理结构，当胸膜42、44被破坏时，使肺19保持悬浮状态的 负压消失，而肺19在弹性回弹的作用下陷缩。
当完全膨胀时，肺19完全充满胸膜腔38，且体壁胸膜44和内脏胸膜42 相接触。在吸气和呼气所伴随的膨胀和收缩的过程中，肺19在胸膜腔38内前 后滑动。在胸膜空间46中位于体壁胸膜44和内脏胸膜42之间的粘液薄层便 于胸膜腔38内的运动。如上所述，当肺中的气囊受损32时，例如患有肺气肿 的情形，则难于呼吸。因此，将受损气囊隔离，来改进肺的弹性结构，从而改 善呼吸。
在授予Nierman的美国专利4880015中描述用于活体取样的传统柔性支气 管镜。如图2A-2D所示，支气管镜50可由任何合适的长度所构成，例如在长 度上测得是790mm。支气管镜50还可由两个主要部件所构成，即工作头部52 和插管54。工作头部52包括目镜56；带有屈光度调整环58的接目镜；用于 吸入管60和吸入阀61以及用于冷卤光源62和63的附连件；以及进口或活体 检视进口64，各种装置和流体可通过该进口或活体检视进口进入工作管道66 并离开支气管镜的远端。工作头部附连于插管，该插管通常在长度上测得是 580mm，在直径上测得是6.3mm。插管可构造成包括光纤束(在远侧梢端68 处终止于物镜30)、两个光导管70、70'以及工作管道66。支气管镜的远端仅 仅具有向前和向后弯曲的能力，而精确偏转角取决于被使用的仪器。弯曲范围 一般是从向前160度到向后90度，总共是250度。由操作者通过对工作头部 上的角度锁杆74和成角杆76进行调整来控制弯曲。还可参见授予Mathis的用 于肺进入装置的美国专利公开US2005/0288550Al和授予Mathis的用于导向肺 组织的US2005/0288549Al。
图3示出用于输送肺减容装置的肺减容输送装置80的使用，该肺减容装 置包括带有支气管镜SO的可植入装置。在下文将进一步详细描述的肺减容系 统适合于并构造成以输送构造被输送至患者的肺气道，然后改变成使用构造。 通过使用该肺减容装置，可对周围的组织施加张力，这样可便于肺恢复弹性回 弹。该肺减容装置设计成由开刀者或外科医生所使用。
图4A-F示出根据本发明一方面的肺减容装置110，而图4B-F分别是沿图 4A的剖线B-B、C-C、D-D、E-E以及F-F所剖取的剖视图。肺减容装置110 包括诸如管状部件112的部件，该部件沿其长度具有C形切口114或凹口以提 供柔性，使得该肺减容装置110在被使用时能偏离纵向轴线A。例如，在这些 切口定向成沿管状部件的长度彼此平行且具有相同或类似深度D的情形下，该 肺减容装置在使用时将倾向于绕轴点均匀弯曲(在下文示出)。于是，该肺减 容装置较佳地沿由槽的形状所确定的方向卷曲或弯曲。在不偏离本发明范围的 条件下，可使用不同类型(宽度、深度、定向等)的凹口或槽，以使被使用的 肺减容装置实现不同的操作效果和构造。
致动元件116或拉线定位在管状部件112的内腔113内。如图所示，致动 元件在横截面上可具有圆形周界，或者可具有任何其它合适的横截面。致动元 件116通过帽盖119锚定在肺减容装置110的一端、例如远端处。帽盖119能 粘连于导管，并且设有远侧压接件以将帽盖压接到拉线中。还可设有磨圆帽盖 以使肺减容装置的梢端防止损伤。相对的端部(例如，近端)适合于并构造成 与机构120配合。该机构使该肺减容装置能被使用。该机构还可适合于并构造 成一旦使用肺减容装置110时、使该肺减容装置能锁定于使用构造，或者进行 解锁以收回该肺减容装置。该肺减容装置110构造成可从输送导管分离，该输 送导管适合于输送肺减容装置(在下文进行描述)。
位于该肺减容装置近端处的机构120可适合于包括与棘齿124配合的挡圈 122，棘齿124可用于将肺减容装置锁定就位。耦合器126保持棘齿124，使得 一旦使用肺减容装置时棘齿将该肺减容装置锁定就位。在近端处设有收回适配 件130，例如拉线调节件。收回适配件130适合于并构造成使该肺减容装置能 在该过程中或在随后的过程中、在之后的位置处被收回。棘齿装置具有凸缘， 这些凸缘在使用肺减容装置时延伸离开中心轴线，以将该肺减容装置锁定就 位。
转到图5A-B，示出根据本发明另一方面的肺减容装置210，而图5B是沿 图5A的剖线B-B所剖取的剖视图。致动元件216或拉线定位在管状部件212 的内腔213内。如上所示，致动元件在横截面上可具有圆形周界，或者可具有 任何其它合适的横截面。致动元件216通过帽盖219锚定在肺减容装置210的 一端、例如远端处。在该实施例中，挡圈222构造成提供锚定件223、223'或 齿，这些锚定件或齿适合于通过将输送导管的保持套壳收回而展开。当展开时， 锚定件223与气道接触并将肺减容装置粘附就位。锚定件223可构造成自膨胀， 使得锚定件在展开时延伸远离肺减容装置210的中心轴线A，直到锚定件到达 或延伸通过(例如，钩住)气道为止。锚定件的膨胀量将由所使用的设计和材 料所控制。例如，在使用形状记忆材料的情形下，锚定件可构造成以预定角度 α(如图所示～10度)延伸离开管状部件的纵向壁。锚定件的设计还可取决于 肺减容装置的长度。锚定件可构造成在以与捕捉在脉管系统内的支架类似的方 式展开时捕捉在气道上，或者锚定件可设计成产生摩擦。在展开之前，锚定件 由保持套壳所保持(在下文示出)。
图6A-C示出根据本发明另一方面的又一肺减容装置，而图6B-C分别是 沿图6A的剖线B-B和C-C所剖取的剖视图。在本实施例中示出，肺减容装置 310包括诸如管状部件312的部件，该部件沿其长度具有C形切口314、314' 或凹口以提供柔性，从而当该肺减容装置110被使用时，能沿一个以上的方向 偏离纵向轴线A。在该实施例中，当部件312位于一平面内时，凹口在该部件 的相对两侧上定位在该部件上。例如，在这些切口定向成沿管状部件的长度彼 此平行且具有相同或类似深度D的情形下，该肺减容装置在使用时将倾向于绕 轴点均匀弯曲。在该实施例中，当使用肺减容装置时，在向近侧(即，朝使用 者)拉动致动元件316时、凹口的构造将产生"s"形使用构造。
图7示出根据本发明另一方面的另一肺减容装置410。在该实施例中，管 状部件412具有沿其长度构造成螺旋型式的凹口414、414'、414”。于是，当朝 使用者向近侧拉动致动元件416时，该肺减容装置弯曲成如下所示的螺旋。
图8示出封装在套壳535中的肺减容装置510。套壳可以是诸如硅之类的 聚合弹性隔膜。套壳可防止材料从体腔进入管状部件512的内腔513。致动部 件516设在管状部件512的内腔513内。
图9A-D示出根据本发明另一方面的又一肺减容装置610，而图9B-D分别 是沿图9A的剖线B-B、C-C以及D-D所剖取的剖视图。在该实施例中，肺减 容装置610由单个部段612、612'、612”所构成。这些部段可例如构造成具有相 同的不对称构造，使得通过对致动元件616进行致动之前，在每个部段之间存 在可压缩空间614。每个部段还可在第一表面上包括棘爪，该棘爪与相对部件 的表面上的匹配凹槽相对。应理解的是，在此披露的肺减容装置的若干部件可 构造成提供锁定机构或匹配机构，以便于致动和操作。当致动元件616被致动 时，可压缩空间减小且两个相邻部段的相对表面会合，以根据所希望的结果减 小或消除这两个相邻部段之间的空间。在这些部段具有相同或接近相同的构造 的情形下，该肺减容装置将绕轴点均匀成弧。在这些部段并不具有相同构造的 情形下，根据肺减容装置中部段所选定的构造和这些部段的组织方式，在使用 时可实现各种构造。采用先前的实施例，致动元件616由帽盖619固定在一端、 例如远端处。这些部段可形成为海波管或可形成为注模件或实心件。使用这些 部段可避免由于在压缩过程中各表面彼此接触而在肺减容装置上产生疲劳。材 料选择还可防止生物金属腐蚀。此外，部段设计有助于大量生成和保持最终形 状和操作的一致性。
图10A-B示出适合于用于构造成根据本发明一方面的肺减容装置的部段 712、712'。如图所示，这些部段可以是大体圆柱形并且具有在任一端处彼此平 行或不平行的成对表面。为了实现上述操作，第一表面713可以垂直于致动元 件的细长管状侧部715，而相对表面717并不垂直于该致动元件的侧部(或者 平行于相对的第一表面)。棘爪721可设在一个表面上从而构造成与另一部段 的第二表面的凹槽723相匹配。在不偏离本发明范围的条件下，可使用诸如键： 键槽组合之类的其它构造。设有中心内腔725，而致动元件(如上所述)通过 该中心内腔725。
在本发明的另一实施例中，如图11A-F所示，肺减容装置810包括多个单 独的线，这些线由形状记忆材料所形成，当植入时此种材料使这些线的形状恢 复。可对这些线进行加热处理以呈现特定形状，例如如上所述的C形。然后， 通过输送系统850单独地植入这些线，使得当植入第一根线时，该线的直径太 小以至于无法克服周围组织所施加的力来呈现其预先构造的形状。然而，在植 入附加的线的条件下，这些线累积的强度足以克服由周围组织所施加的力，且 这些线一起实现所希望的形状(参见图11F)。对于本领域技术人员显而易见的 是，成形线的强度可根据使用多少材料而改变。例如，具有较大横截面的成形 线会比具有较小横截面的成形线具有较高的强度。然而，较大直径的线会较难 植入，这是由于该线会难于弄直成适合于展开的形状。在使用许多小的线的情 形下，每根线单独上更柔性并且可更易于展开，然而随着植入大量的线，组合 强度会增大。在一些实施例中，有用的是，将肺减容装置810构造成例如使用 50-100根线将具有克服由组织所施加压力的强度。这些线810可在柔性聚合管 内展开，以使这些线保持彼此接近。
图12示出定位在如上所述肺减容装置的近端处的锁定构造。锁定构造在 使用肺减容装置时、使得被使用的肺减容装置能保持致动元件(例如，116) 上的张力。锁定机构930具有适合于与拉绳933配合的调节件932。当棘齿936 相对于开槽管朝近侧P运动时，锁定机构通常抵靠在植入件的内部上并且爆开 以与突起物934配合。在肺减容装置中还可使用止动件940。在图13中示出止 动件。该止动件适合于保持被使用装置上的张力。一旦已配合致动元件并且 施加有使肺减容装置产生所希望的形状的所希望的张力量，可使用该止动件以 保持肺减容装置上的张力。如图所示，止动件可构造成具有适合于装配在帽盖 944内的开槽管成形凸缘942。每个凸缘可由形状记忆材料所形成，使得这些 凸缘会倾向于延伸离开中心轴线A以与帽盖944的内表面配合。
现在转到图14A-C，示出适合于本发明肺减容装置的近端的自锁定机构 1040，而图14B-C分别是沿图14A的剖线B-B和C-C所剖取的剖视图。设有 一个或多个凸缘1042。这些凸缘1042可构造成当不受约束时偏离中心轴线A。 因此，如图14B-C所示，这些凸缘1042定位成与自锁定机构1040的侧部配合。 这些凸缘可构造成：它们形成从肺减容装置伸出的切口，或者可形成为一体， 使得在这些凸缘展开时，该自锁定机构仍形成刚性管。图14C示出从植入件的 保持管1050中抽出的展开凸缘。凸缘的端部和保持管的侧部之间的干涉可用 于例如防止突片或棘齿回到植入件中。
图15A-C中示出的部件是棘齿设计，该棘齿设计用于将肺减容装置保持就 位，直到输送装置(例如导管)脱开为止。肺减容装置构造成在该肺减容装置 近端的内表面内设有具有棘轮和棘爪的棘齿机构。设有保持套壳1152以保持 棘齿机构并防止该棘齿机构开露。将套壳缩回，然后拉出拉线1116。凸缘或突 起物1142设置成当未受约束时远离中心轴线延伸。销1154可设置成在管1155 中的槽1156内滑动，并配合在加宽的孔1156处。如图15C所示，当将拉线 1116拉出时，棘齿的侧部会变形成远离中心轴线A，以使拉线能离开。棘齿管 1158可由诸如镍钛合金之类的形状记忆材料所形成，一旦移除套壳1152，此 种形状记忆材料可将该棘齿热定形成打开。或者，棘齿管可由不锈钢所形成。 使用不锈钢会需要使拉线具有待拉出的柱塞。图15D是沿图15A的剖线D-D 所剖取的剖视图。
图16A-C示出适合于与本发明可植入装置一起使用的另一机构，其中，棘 爪1254定位在棘齿管1258的内表面上。两个管1257、1257'用于将该可植入 装置锁定就位。一旦拉出第一管1257，则第二管1257'能偏离棘爪1254，由此 对该联接进行解锁。在图16C所示的剖视图中示出，棘齿1254可构造成球的 形状。该系统可用于使输送装置脱开。
图17A-B和18示出用于使输送装置脱开的替代机构。如图17A-B所示， 推杆1357'用于向后推闭锁杆1357。闭锁杆适合于与输送装置内部上的唇部配 合，推杆使闭锁杆偏离唇部1359，并使该闭锁杆能如图17B所示撤出。在图 18中，使用保持套壳1460，当该保持套壳沿近侧方向抽出时，使闭锁杆1458 的臂能偏离中心轴线A并脱离保持唇部1459。图19A-B示出又一实施例。在 所示的实施例中，抽出中心销1557，这使爪1555能松开并(朝中心轴线)脱 离闭锁杆1558的保持唇部1559。
图20A-E示出用于致动和脱开输送装置的连结销构造。肺减容装置1610 的一部分示出具有定位在其中的致动元件1616。如图14所示的锁定机构1640 与肺减容装置1610的近端配合。连结销分离系统1662附连于锁定机构1640。 或者，连结销可适合于从棘齿机构脱开。连结销系统1662具有连结销线1664， 该连结销线与连结销环线1666配合。当插入连结销线时，该连结销线使连结 销保持与锁定轴1668接触。
图21示出适合于用于本发明的致动机构。致动机构1770具有手柄1771， 使用者可挤压该手柄1771以致动肺减容装置。当使用者一起挤压手柄的两个 杆件1772、1772'时，这两个杆件会朝彼此行进。可设有止动件1773来控制或 预先设置致动机构在单个挤压过程中能实现的拉动量。线在远端处的偏移量由 偏离垂直轴线的偏移量x所表示，该偏移量x由于定位在致动机构的两个杆件 之间的铰接杆件1774在使用者一起挤压这两个杆件时产生。图22示出用于在 近侧对肺减容装置的使用进行控制的替代机构。如图22所示，设有手枪致动 器1870，该手枪致动器具有能朝手柄1871向后拉动的扳机1872。线的偏移量 可由扳机朝手柄拉动的距离x所控制。例如图23所示，还可通过使用正齿轮 1890来模拟出直线致动运动，该正齿轮具有加工成平行于其轴线的齿。
图24示出另一近侧控制机构1970，该近侧控制机构适合于使用者对输送 装置和植入件进行控制。控制机构包括具有四杆联动件1974的手抓持器1972、 1972'。当使用者下压在手抓持器上时，该控制机构适合于将其构造从互成角度 变换成扁平，这样向近侧(朝使用者)拉动导管以致动患者内的植入件。
在图25中示出的机构是另一近侧控制机构2070，该近侧控制机构适合于 使用者对镍钛合金的自恢复植入件在使用过程中的温度进行控制。在该实施例 中，冷的含盐物2071朝远侧行进以使镍钛合金植入件保持于马氏体相(即， 具有允许变形的“柔软”微结构的状态)。设有返回通路2071'以使含盐物返回 至用于冷却的机构。保持马氏体相使肺减容装置在植入件输入过程中保持柔性 且柔软，而不会改变植入件的预定形状。可将冷冻的含盐物、液态氮、液体 CO2或其它比本体温度更冷的合适材料泵送2072至或循环至植入件。可设有 冷却器2073来对沿其返回通路循环至肺减容装置的材料进行冷却。在一些实 施例中，希望利用远侧温度传感器和可通过电线上的电信号或无线形式的电磁 波所发送的反馈、对肺减容装置例如在植入过程中的温度进行控制。
现在转至图26，示出重捕装置2080的远侧构造。植入装置2010的近端由 重捕装置2080所配合，该重捕装置适合于围绕该植入装置的外部。该重捕装 置包括高压球囊2081，该高压球囊适合于与回收导管配合。设有充注端口2082， 例如可通过该充注端口2082泵送冷流体以便于使镍钛合金制突起物2034挠 曲。一旦这些突起物挠曲并朝该重捕装置的中心轴线A运动时，可对将致动线 保持于弯曲状态的锁定机构进行释放，且所植入的装置变直并抽出。图27A-B 示出收回装置2180的替代实施例，其中使用钳子以在突出物上提供侧向力， 因此沿朝向收回装置中心轴线的方向按压突出物，以如上所述对保持致动线的 锁定机构进行释放。如图27B所示，然后这些钳子可通过拉动肺减容装置将变 直的装置抽出。
可使用各种机构，以将肺减容装置的夹具联接于导管。如图28A-B所示， 可植入装置2210具有环，该环具有键2291和键槽2292，该键2291与该可植 入装置或输入导管中的一个装置相关联，而键槽2292与相对的环相关联，该 相对的环与该可植入装置或输入导管中的剩下一个装置相关联。应由本领域技 术人员所理解的是，根据需要可设有一个以上的键或键槽来控制扭矩。如图28B 所示，这两个环适合于彼此邻靠以将该可植入装置锁定，并允许该导管和可植 入装置之间进行扭矩传递。在图28B中示出的键：键槽设计还可应用于输送装 置或收回装置并且可应用于该可植入装置的近端。
图29A-C示出另一种收回机构2380。该收回机构使用钩2393，该钩2393 适合于钩在可植入装置近端处的环2394中。钩可包含到致动机构2316中，使 得该钩2393从可植入装置2310近端处的致动机构伸出。一旦钩住，该设备使 锁定机构无效，从而释放致动器2316上的张力。然后，导管行进至与锁定凸 缘2334配合以朝中心轴线A推动这些锁定凸缘，通过排除致动件2316的张力 对可植入装置2310进行解锁并使该可植入装置能抽出或重新定位。在图30A-B 所示的又一实施例中，例如与导管相关联的海波管2495适合于在可植入装置 2410的近端上滑动。圈套2496构造成就像套索那样配合在可植入装置的近端 上。在操作中，圈套2496环在可植入装置2410的近端上，且向近侧拉动该圈 套2496以朝可植入装置向远侧推动海波管。这使组合件能保持在植入件上， 使锁定海波管向前行进以对突出物或凸缘2434进行解锁。
图31A-D示出处于各种使用构造的本发明可植入装置2510。图31A示出 具有纵向构造、例如在使用之前所呈现构造的可植入装置2510。当该可植入装 置被植入并放置成轴向受压或受张力时，该可植入装置较佳地会弯曲。实际优 选弯曲会根据可植入装置的构造而改变。例如，图4-8所示槽的位置、深度以 及定向；或者图9所示壁的定向。例如图31B示出，在可植入装置2510沿其 长度具有均匀隔开的C形切口或凹口的情形下，该可植入装置会较佳地弯曲 成：使形成"c"或凹口的壁将彼此接近或一起收缩，从而产生较佳地弯曲成"c" 形的被使用可植入装置(参见图4-5)。这是由于当在致动装置或线上施加张力 时、植入件变形且该线采用较短的通路而引起的。图31C示出被使用的可植入 装置形成“S”形，例如通过使用图6所示的构造来实现。应理解的是，S形 就像正弦波那样会根据可植入装置的构造、根据需要持续弯曲多次。图31D示 出被使用的可植入装置形成为螺旋构造(参见图7)。通过阅读本文应由本领域 技术人员所理解的是，例如通过改变管状部件上的c形切口的大小和位置、或 者通过改变图9-10中所示部段的构造，可实现其它构造。一旦该可植入装置 较佳地弯曲，则可植入装置在肺组织上施加弯曲力，致使肺容积减小。从图31 所示构造中应理解的是，一旦植入件重新成形，则该植入件在长度上比可输送 植入构造短。例如当近端和远端之间的距离减小时产生缩短。通常，可植入装 置的可输送形状设计成使其装配在直径为18mm或更小的圆柱形空间内。因 此，该植入件在每线性英寸植入件长度可与比10-6平方英寸大的组织相接触。 重新成形或被使用的植入件可构造成各种形状以位于单个平面内，或者采用任 何其它合适构造，以不位于单个平面内。此外，该可植入装置沿其长度可具有 各种曲率。
图32示出与输送装置2680结合的肺减容装置2610。该肺减容装置2610 适合于设有具有内腔2613的管状部件2612，而通过该内腔2613设有致动元件 2614。管状部件2612沿其长度具有一系列c形切口2614，这些切口使该肺减 容装置能在使用时较佳地弯曲。应理解的是，为了说明起见，已说明与图4所 示肺减容装置类似的肺减容装置。在不偏离本发明范围的条件下，可使用其它 肺减容装置。设有输送装置2680，该输送装置与锁定机构的凸缘2634配合， 以朝中心轴线推动这些凸缘，使得施加于致动元件2614的张力释放，由此能 拆除肺减容装置。可通过沿近侧方向拉动中心杆来致动肺减容装置。然后，沿 近侧方向拉动该分离器(外杆)。
图33A-C示出植在例如细支气管26内的根据本发明的肺减容装置2710。 图33A所示的肺减容装置2710构造成在该肺减容装置的任一端上设有防损梢 端2711。当肺减容装置2710在细支气管26内致动时，该肺减容装置弯曲并在 肺组织上施加弯曲力。在弯曲压力的作用下，组织弯曲并在自身作用下压缩以 减小肺容积。此外，肺减容装置的使用会致使气道变弯。如图33C所示，肺减 容装置还可构造成具有单个防损梢端，使得展开机构2720能易于与该肺减容 装置的近端接合。
在一些情形中，在肺减容装置已植入的时间长度足以发生组织向内生长的 情形下，如图34A-B所示，在其内腔具有尖锐叶片(未示出)的可扭转导管 2750可沿肺减容装置2710的长度行进，以在抽出肺减容装置之前能从植入件 切除组织。这能从气道壁切除该肺减容装置以便于抽出肺减容装置。
图35A-C示出将肺减容装置植入肺内的过程。显而易见，肺减容装置2810 作为适合于肺结构的肺减容装置结构行进通过气道并例如进入细支气管，直到 该肺减容装置相对于病变组织32到达所希望的位置为止。然后，通过与致动 装置配合来致动该肺减容装置，致使该肺减容装置弯曲并朝被致动的肺减容装 置拉动肺组织(参见图35B)。如图35C所示，继续致动该肺减容装置，直到 抽出所希望的肺组织量为止。应由本领域技术人员所理解的是，可通过例如使 用在此披露的其中一个可构造肺减容装置使肺组织的目标部段弯曲和压缩来 抽出组织。一旦充分致动，则从肺空腔抽出使用的肺减容装置。
本领域技术人员通过阅读本发明应理解用于执行本发明方法的各个步骤。 然而，为了说明起见，图36A示出的步骤包括：插入肺减容装置3610、例如 通过致动致动器来致动肺减容装置3620；使肺减容装置弯曲成所希望的构造 3630并将该肺减容装置锁定在使用状况。应理解的是，可通过如上所示致动致 动器、或者通过使植入件恢复成预先构造形状来实现使肺减容装置弯曲的步 骤。
在一实施例中，肺减容装置的操作包括如下步骤：将支气管镜插到患者的 肺中，然后将内支气管装置或肺减容装置插到支气管镜中。然后，内支气管装 置能在将其推到气道中的位置处离开支气管镜的远端。然后，可使用各种方法 来确认肺减容装置的定位，以确定肺减容装置是否处于所希望的位置。合适的 确认方法例如包括通过诸如荧光检查法、CT扫描之类的可视化设备来进行目 测。此后，通过朝近侧(即，朝使用者和朝患者身体外部)拉动拉线来致动肺 减容装置。此时，可进行另一次目视检查，以确认是否已合理定位和使用该肺 减容装置。此后，可完全致动该肺减容装置，且棘齿可将该肺减容装置锁定并 保持就位。此后，该植入件从输送导管脱开，并拆除该输送导管。
在图36B中示出将肺张紧的另一方法，其中示出的步骤包括：施加完全载 荷或弯曲力以使肺减容装置从第一形状变形成可输送形状，而不会塑性地或永 久地弯曲该肺减容装置3640，使用支气管镜或其它输送系统部件将肺减容装置 输送到患者内，以使该肺减容装置在被引导的同时保持可输送形状3650，以及 然后将用于保持该肺减容装置的约束去除，以使该肺减容装置能恢复成其第一 形状3660。肺减容装置的弹性恢复会驱使该肺减容装置处于更弯曲的状态，以 将力施加至附近的肺组织。该弯曲力使植入件附近的组织局部压缩，并将张力 施加在周围区域的肺组织上，以恢复肺的回弹并增强呼吸效果。第一形状适合 于由输送装置弹性地约束成可输送构造，由此拆除该输送装置使该植入件能回 弹并重新成形为接近其第一形状的形状。
图37示出由镍钛金属线3701所制成的可植入装置3703的示例。镍钛、 钛、不锈钢或具有形状记忆性能的其它生物相容金属或者能够在变形1％或1 ％以上之后恢复的材料可用于制造此种植入件。此外，塑性材料、碳基复合物 或者这些材料的组合会是合适的。可植入装置成形为法国号角那样，并且可大 体位于单个平面中。端部形成为如下形状：该形状使球3702形式所示的表面 积最大，以最小程度地刮擦或擦伤肺组织。可通过将线的一部分回熔来制造这 些球，然后这些球可以是焊接、压接或胶结在线3701端部上的附加部件。
诸如图37所示植入件之类的镍钛金属植入件可构造成弹性的，以如同任 何其它类型的弹簧那样恢复成身体中所希望的形状，或者该植入件可制造成如 下构造：该构造可热致动以恢复成所希望的形状。镍钛可冷却至马氏体相或者 加热至奥氏体相。在奥氏体相，该金属恢复成其预编制形状。金属已完全转换 成奥氏体相的温度称为Af温度(奥氏体末温)。如果金属调整成使得Af温度 处于身体温度或者低于身体温度，则材料被认为在身体中是弹性的并且实施成 简易弹簧。该可植入装置可冷却成在金属中诱发马氏体相，该马氏体相会使可 植入装置柔性并且极其易于输送。当通常由于体热允许对可植入装置进行加热 时，由于金属变换回奥氏体相，因而该可植入装置会自然地恢复其形状。如果 可植入装置变形成装配通过输送系统时，该可植入装置可充分变形，从而还诱 发马氏体相。此种变换会发生少至0.1％的变形。变形诱导成马氏体相的可植 入装置仍会恢复成其原始形状，并且在去除约束之后变换回奥氏体。如果可植 入装置构造成具有高于体温的Ar温度，则可在身体内部对该可植入装置进行 加热以使该可植入装置变换回奥氏体，并热致动其形状回复。所有这些构造将 良好地进行工作，以对患者肺组织中的可植入装置进行致动。在正常的人体中， 人的体温被认为是37摄氏度。
图38示出盒式输送系统3800的剖视图，该盒式输送系统将植入装置3703 约束于可输送形状。装置3801可在此种输送系统中输运至所希望的使用者， 或者该装置3801可用作一工具，以在植入件被安装到患者、支气管镜或导管 输送装置之前更容易地将植入件加载成所希望的形状。可对芯筒进行密封，或 者该芯筒可终止于开端或诸如已知的鲁尔(Luer)锁定毂3802之类的一个或 多个毂。应将该植入件约束成具有与18mm直径相等或更小的直径，这是由于 任何大于18mm的直径会难于行进通过声带口。
图39示出另一植入装置3901，该植入装置成形为与棒球接缝类似的三个 尺寸形状。该线成形为使得近端3902一定程度地直线延伸并且略长于另一端。 近端会是靠近使用者的端部，且直线部段会使重捕更容易。如果近端是弯曲的， 则该近端会被驱动到组织中，使得该近端难于接触。
图40是另一植入系统4001的说明。该植入系统与图39所示的植入系统 类似，除了围绕该植入系统的线框架4002以外。该线框架例如可用于增大施 加于肺组织的承载面积。通过增大承载面积，由组织所产生的压力减小，且可 植入装置生长通过肺结构或者产生发炎组织的倾向性减小。在身体中施加载荷 的较小的线倾向于缠绕，因而我们相信可植入装置应构造成对于每线性英寸装 置长度具有0.000001平方英寸(1-6in2)的表面积。框架是许多方法中的一种， 以提供较大的表面积来承载在组织上。
图41示出根据本发明可植入装置4101的又一示例。可植入装置4101具 有覆层4102以增大承载面积。在该示例中，主线3902由线框架和聚合覆层4102 所覆盖。覆层可由任何生物适应塑形材料、热塑性材料、含氟聚合物、尿烷、金属网、涂层、硅酮或会减小肺组织上的承载压力的其它弹性材料形成。 覆层4103的端部如图所示可保持密封或打开，使得使用者能将抗生素冲到覆 层中和冲出覆层。
图42示出植入装置4201的另一构造，示出具有穿孔4203的覆层4205， 这些穿孔4203适合于并构造成使得植入装置能被冲刷。覆层的端部4202密封 至植入装置的端部，以使两个部件保持固定，并防止一个部件或另一个部件在 使用过程中滑动。覆层可热粘结、胶结或收缩至紧配合。
图43示出植入装置4301，该植入装置具有在结点4302处连结于球端3702 的线框架4002。这些球可从线材中熔融得到，而线框架可在那个时候合并到球 中。还可以胶结、压接在一起、焊接或机械地锁定在一起。
图44示出另一植入装置4401，该植入装置具有所附连的线框架4302、主 线4103以及覆层4102。
图45示出一个或多个植入装置可钩在一起的系统4501。植入装置3703 构造成例如采用钝球形端部3702终止于两个端部上。植入装置4502以开帽和 槽形4503终止于一端上，而该开帽和槽形4503使这些植入装置能联接在一起。 这些植入装置可一起进行输送或联接就位。这些植入装置可安装到肺中的单个 管道中或者可链接在一起的不同位置中。
图46示出另一三维植入装置4601，该植入装置制成具有球终端3702的线 圈形式。
图47和48示出在植入装置就地使用时如何减小该植入装置的长度。还以 图48中的使用构造4803示出图47中输送构造4802所示的植入装置。在植入 装置受盒式限制装置3801约束时，植入装置端部3702之间的距离A较大。当 植入装置受装载盒、导管或支气管镜约束时，距离A是类似的。图48示出在 气道4801中处于使用构造的相同植入装置4803，该植入装置已在植入装置的 形状回复作用下变形。图48示出植入装置端部3702之间的距离B在该植入装 置被使用之后显著缩短。
如同前述实施例，在图37-48中所示的实施例适合于并构造成以输送构造 被输送至患者的肺气道，并且改变为使用构造以使肺气道弯曲。这些植入装置 的特征在于，植入装置具有可弹性弯曲成多个形状(例如附图中所示的形状) 的使用构造。植入装置可以设计成便于在植入装置的两端上进行应变消除。此 外，在输送状态或使用状态，植入装置的端部都更具弹性。
植入装置可具有任何合适的长度，用以治疗目标组织。然而，该长度通常 在例如从2cm到10cm的范围内，且通常是5cm。植入装置的直径可以在从 1.00mm到3.0mm的范围内，较佳的是2.4mm。植入装置用于具有60cm到 200cm、较佳地具有90cm工作长度的导管。
在操作过程中，图37-48所示的植入装置适合于并构造成具有最小创伤， 这样便于容易地用于支气管镜治疗。通常，在使用过程中，肺的胸膜空间并不 存在切口且并不存在侵害。此外，肺中的侧支通气并不影响被植入装置的有效 性。于是，该植入装置适合于用于均匀气肿和非均匀气肿。
图37-48中所示的每个植入装置适合于并构造成在肺组织上施加弯曲力。 例如，如图40所示可设有弹簧元件，该弹簧元件在肺组织上施加弯曲力。可 植入弹簧元件可约束成能输送至肺气道的形状，并且可不受限制以使该弹簧元 件能在肺气道上施加弯曲力，以使气道弯曲。
肺减容系统的实施例可适合于提供如下植入件：该植入件在第一构造约束 成相对较直的输送构造，并且能原位恢复成较不直构造的第二构造。各装置和 植入件可至少部分地由在变形至少1％之后完全恢复的弹簧材料制成，由包括 诸如包含镍和钛的金属之类金属的合适材料所制成。在一些实施例中，肺减容 系统的植入件在输送构造中冷却到体温之下。在此种实施例中，冷却系统可由 温度感测反馈回路所控制，且反馈信号可由该冷却系统中的温度传感器所提 供。该肺减容装置可构造成具有调整为37摄氏度或更冷的Af温度。此外，肺 减容装置中的至少一部分金属可在输送构造中变换成马氏体相，和/或可在使用 构造中变换成奥氏体相。
诸如那些在图37-48中示出的肺减容系统之类的肺减容系统包括可植入装 置，该可植入装置构造成可输送到患者的肺中，并且还构造成重新成形以使与 可植入装置接触的肺组织更大程度地弯曲。使肺组织的曲率增大有助于减小病 变组织的肺容积，这还使较健康组织的肺容积增大。在一些情形中，该可植入 装置构造成重新成形为永久的第二构造。然而，应由那些本领域技术人员理解 的是，可植入装置还可适应于并构造成具有第一形状并构造成弹性地变形成可 输送形状。
应由本领域技术人员理解的是，在图37-48示出的可植入装置可构造成可 输送到患者的肺中，并构造成使肺组织重新成形，同时使流体沿两个方向流过 植入件。
图49示出可用于输送植入装置的输送系统4901。输送系统的许多部件可 用于将支气管镜4902引导至适合于植入件输送的位置。气道引导线具有远侧 松软部段4913，该远侧松软部段可通过将远侧梢端处的略小弯曲旋转至气道分 叉处的合适轨道而导到任何所希望的气道中。为了对引导线施加扭矩，诸如锁 定近侧手柄4915之类的装置可附连于引导线4912的近端。线的梢端可以是较 钝的，就像所示的球梢端4914那样。在一些实施例中，该线可改适成并构造 成通过扩张器导管4909，该扩张器导管将形状设计成提供从线直径到输送导管 4906直径的光滑直径过渡。扩张器的远侧梢端4910应呈如图所示的锥形4911。 扩张器防止输送导管4906的开端无意地刺到肺组织中。扩张器的毂4916可制 成Y形装配件，以使使用者能联接注射器并将辐射透不过的染料注射通过扩张 器内腔，以增强气道的可视性，这便于使用诸如荧光检查法或计算X线断层摄 影术之类的X射线引导系统。可在没有线和扩张器的条件下使用该输送导管。 输送导管4906设计成在可植入装置行进通过输送系统并进入患者的同时、将 可植入装置约束成可输送形状。远端4907可由比近端4906更松软的聚合体或 编织件构造成，且远端还可包括与该梢端相关联的辐射透不过材料(成一体或 毗连)，以识别梢端相对于其它人体结构(例如骨头)的位置。提供一个或多 个辐射透不过的标记，以便于使用X射线导向系统，来使可植入装置的远端相 对于目标人体结构定位就位。输送导管4908的近侧终端还可改适成包含可锁 定的毂，以使装载芯筒3801固定于光滑持续内腔。输送导管4906示出被引入 支气管镜的侧向端口4905，并从该支气管镜的远端4917穿出。照相机4903 示出利用缆线4904或者其它的输送机构附连于支气管镜的端部，以将图像信 号传送至处理器和监测器。装载芯筒、输送导管、扩张器、引导线以及线的螺 母可由在本说明书中识别的任何材料制成，或者由放射科医生用在人类血管束 中的类似产品所使用的众所周知的材料所制成。
图50示出已放置到人类肺中的输送系统5001。支气管镜4902在气道5002 中。支气管镜的照相机4903通过缆线4904联接于视频处理器5004。图像被处 理并通过缆线5005发送至监测器5006。监测器示出输送导管图像5008就在支 气管镜中的光学元件之前的在屏幕5007上的通常视觉定向。输送导管4907的 远端在气道5002中从支气管镜中突出，在此使用者将放置植入装置3703。植 入件3703装载到装载芯筒3801中，该装置芯筒通过锁定毂连接3802联接于 输送导管的近端。推进抓持装置5009利用抓持联接器5010联接于植入件3703 的近端，该抓持联接器5010使用致动柱塞5012、手柄5011以及拉线锁定于植 入件，而拉线行进通过推进器导管中的中心内腔。通过使推进器可释放地联接 于植入装置并使推进器/抓持器装置5009行进，使用者可使植入件以使用构造 行进至肺中的位置。使用者可观察植入件的放置位置，并且如果输送位置较不 理想的话，仍能够容易地将植入件收回到输送导管中。在还未输送该植入装置 时，且肺的底部表面5003示作大体平坦，而气道示作大体是直的。这些都是 在没有植入装置的条件下对肺的解剖学矫正。如果输送位置是正确的，则使用 者可致动柱塞5012，以将植入件释放到患者中。
图51大体示出已在气道5103中使用植入件之后的相同输送系统。植入件 5102和推进器5101以通过输送导管4907行进到支气管镜4902远侧的位置。 推进器抓持爪5010仍锁定在植入件5102的近端上，然而植入件已恢复成预定 形状，这还使气道5103弯曲成折叠构造。通过将气道折叠，气道结构已有效 地在肺内缩短，而植入件的各部分之间的肺组织已侧向压缩。由于气道良好地 锚定在肺组织中，气道在周围的肺组织上提供张力，通过示出肺的受拉(向内 弯曲)底部来图示地示出周围的肺组织。来自照相机4903的图像通过信号处 理器5004传送至监测器5006，以示出输送导管的远侧梢端5101、推进器的远 侧抓持器5010以及植入件的近端3703。抓持器可用于探测、联接于并收回已 释放在患者中的植入装置。植入件在气道和肺组织上执行工作，而不会堵塞气 道的整个内腔。有益之处在于，流体或空气可通过穿通气道的任一路径来通过 植入装置。
图52示出放置到患者身体中、尤其是人类肺中的输送系统5200。输送系 统5200可大体上与上述输送系统4901或5001类似。支气管镜4902的远端5240 朝气道部分或轴向区域5002(有时称作轴向部段)延伸进入气道系统。支气管 镜的照相机4903通过缆线4904联接于视频处理器5004。图像被处理并通过缆 线5005发送至监测器5006。监测器5006在屏幕5007上示出输送导管图像就 在支气管镜中的光学图像捕捉元件之前的部分5008。在一些实施例中，支气管 镜可由相对较大的横截面所约束，以仅仅行进至肺在主气道附近的“邻近”区 域。因此，光学图像具有沿气道系统延伸仅仅有限距离的视域，且通常希望超 出支气管镜4902的视域5242植入植入件的一部分、大部分或所有部分。
引导线5203通过支气管镜4902并通过气道系统螺旋到(且通过)气道 5002。如上所述，引导线5203能可选地具有显著小于支气管镜和/或输送导管 的横截面的横截面。替代实施例可使用相对较大直径的引导线。例如，引导线 可足够大以几乎全部地或大体上充满输送导管的内腔，同时引导线仍能滑动通 过内腔，而不是抵靠在引导线和输送导管之间的锥形扩张器上。合适的引导线 可具有范围从约5Fr到约7Fr的横截面，理想的是约51/2Fr，而输送导管可以 在约5Fr和9Fr之间，理想的是约7Fr。引导线5203的远端5209可如上所述 倾斜以便于导向。还可以是又一些变型，包括将植入件直接输送通过内窥镜的 工作内腔(利用单独的输送导管)。具体地说，在支气管镜的横截面尺寸使支 气管镜能行进至目标气道区域远端的情形下，支气管镜本身可用作输送导管， 而可选地无需远程成像。
具有远程成像捕捉装置5211的荧光检查系统、超声成像系统、MRI系统、 计算X线断层摄像术(CT)系统或一些其它的远程成像器械能对引导线进行 引导，使得引导线和/或输送导管5201能行进超出支气管镜4902的视域。在一 些实施例中，引导线可在远程成像引导件的作用下行进，而无需使用支气管镜。 无论如何，引导线可大体良好地行进超出邻近的肺，而引导线的远端通常行进 至和/或行进通过中间肺，可选地朝向或通达较远肺的小气道。当使用相当较大 的引导线(通常超过5Fr，例如51/2Fr的引导线)时，引导线的横截面可对 行进至气道中具有适合于接纳上述植入件的内腔尺寸的区域进行限制。引导线 可具有防损端部，且示例实施例具有包括粘附于周围线圈的芯线的引导线结 构，而弹性的或低裂断强度的缓冲器从该线圈伸出，并且该缓冲器理想地由附 加的线圈环所形成，而相邻环之间具有间隙以使缓冲器能轴向挠曲并防止组织 受损。缓冲器远端处的磨圆表面或球也防止组织受损。侧向柔性输送导管5201 的远端5244则可行进通过支气管镜4902内的内腔，并在成像系统的引导下超 出引导线5203，理想地直到输送导管的远端基本与引导线的远端对准为止。
引导线5203的远侧部分设有长度标记5206，该标记指示从远端5209开始 沿引导线的距离。该标记可包括刻度数字或简单的刻度标识，且导管5201的 远端5244可具有一个或多个相对应的高对比标识，而使用成像系统通常可见 引导线的标记和导管的标识。因此，远程成像照相机5211能识别轨迹或成像 标记5206，因此提供引导线在支气管镜的远端和引导线5203的远端5209(以 及相关位置)之间延伸的引导线部分的长度。长度标记5206例如可包括辐射透 不过或声谱标记，而远程成像器械可例如包括X射线或荧光检查引导系统、计 算X线断层摄像术(CT)系统、MRI系统等等。示例标记包括呈高对比金属 带形式的标记，该高对比金属带以规则轴向间隔压接于带有设置在带上的线圈 的芯线，且金属通常包括金、铂、钽、铱、钨和/或类似金属。注意到，通过图 52中导管的远侧部分示意地示出引导线的一些标记。因此，长度标记5206便 于使用引导系统来测量气道5002的长度或气道系统的超出支气管镜视域的其 它部分，由此能选定合适长度的植入件。
远程成像器械5221通过缆线5215联接于图像处理器5224。图像处理器 5224联接于将图像5228显示在屏幕5227上的监测器5226。图像5228分别示 出输送导管5201和引导线5203的长度标记5205和5206。如上所述，当使用 小直径的引导线时，扩张器5217可行进通过导管内腔，使得扩张器的远端在 导管行进时从输送导管5201的远端伸出。当输送导管5201朝远侧行进时，扩 张器5217防损地使气道系统的开口扩大。扩张器5217在引导线5203远侧梢 端近侧径向向外逐渐变细，便于导管朝远侧行进至中间肺或者朝向远肺通过中 间肺。一旦导管已行进至气道部分的作为输送目标的远端5002(可选的是，当 使用较大直径的引导线来识别植入件目标区域的远端，或者只要导管的横截面 使导管能在较小直径的引导线上安全扩大，则导管在引导线上行进至引导线的 远端)，测出气道长度(可选的是，引导线远端和支气管镜远端之间的长度) 通常从输送导管5201中朝近侧抽出扩张器5217(如果使用的话)和引导线 5203，从而提供输送导管的打开空腔，而可在该打开空腔中使用肺减容装置或 植入件。
图53A和53B示出用于治疗肺的气道5002的植入件5300。如上所述，气 道5002包括分叉气道系统的一部分，且作为输送目标的气道通常会限定气道 轴线5340。植入件5300包括细长本体5301、远端5303以及近端5305。如图 53B中示出，细长本体5301偏置成弯曲为如上所述的弯曲使用构造。推进抓 持装置5009利用抓持联接器5010联接于近端5305，该抓持联接器5010使用 致动柱塞5012、手柄5011以及拉线锁定于植入件5300，而拉线行进通过推进 器导管中的中心内腔。在使用之前，植入件5300可装载到管状装载芯筒(例 如，芯筒3801)中，并从该装载芯筒行进到导管5301的内腔中。推进抓持装 置5009可使植入件5300行进通过输送导管5201。如图53A所示，当细长本 体5301在输送导管5201中受限时，该细长本体保持成直线构造，而该直线构 造在远端5303和近端5305之间限定长轴线。如图53B所示，当朝近侧从气道 轴向区域5002中拉出轴向地限制植入件5300和导管5201的推进抓持装置 5009时，植入件5300弹性地回复成弯曲使用构造，以使气道5002弯曲。更确 切地说，气道轴线5340从相对较直的构造变为高度弯曲构造，因此细长本体 和周围气道结构的侧向运动对相邻的组织进行压缩。一旦已从整个细长本体 5301中抽出导管5201，则可评估使用情况。使用者可在导管5201轴向行进时 对植入件5300进行轴向限制，从而如果使用情况看起来并不令人满意则重新 捕获植入件，或者使用者可致动柱塞5012来释放植入件5300。植入件5300 可装载到管状装载芯筒(例如，芯筒3801)中，并从该装载芯筒行进到导管 5301的内腔中。
图54示出多个植入件，包括植入件5300A、5300B以及5300C。这些植 入件中的每个植入件可具有彼此不同的尺寸、长度以及形状。当使用输送系统 5200时，引导线5203可行进至气道系统远端附近的目标区域。引导线5203 可朝远侧行进，直到进一步远侧行进由引导线的受气道系统周围内腔充分配合 的远端所限制为止。然后，可使输送导管5201行进，使得该导管5201的远端 靠近引导线远端。从支气管镜到引导线5203的远端沿长度标记5205的距离可 用于为具有细长本体5301的植入件选定理想的长度。如标记5206所指示那样， 该理想长度可短于、长于或约等于输送导管5201的远端和支气管镜远端之间 的距离。具有选定长度的细长本体5301可如上所述经由气道系统并使用推进 抓持器5009行进到肺中并在肺中进行使用。为了提供理想的植入件保存寿命 和/或理想的使用力、来使用自使用细长本体(包括使用弹性材料和/或使用诸 如NitinolTM或之类超弹性材料)来对组织进行压缩，可有利地将具有各种尺寸 的各种植入件储存在放松状态。一旦所希望的植入件尺寸或其它特征已被识 别，可使用推进抓持装置5009将选定的植入件5300装载到装载芯筒5401中 (并随后进入输送导管5201的内腔)。可使推进抓持装置5009朝近侧受张力 和/或可朝远侧拉动装载芯筒5401，使得细长本体5301轴向变直。装载芯筒5401 和植入件5300可联接于输送系统的其它部件，且植入件如上所述行进到气道 中。
在示意性实施例中，推进抓持器5009朝远侧运动，同时在使用过程中从 植入件上朝近侧缩回导管5201。所选定的植入件可具有比引导线的远端(由此 输送导管的端部)和支气管镜的远端之间所测得距离更大的长度。这可有助于 适应植入件的端部在输送过程中朝彼此回弹或运动，以避免在植入件和组织之 间施加过量轴向载荷。推进抓持器5009和植入件近端在使用过程中的远侧运 动还有助于将植入件的近端保持在支气管镜的视域内，并增加由植入件所压缩 的组织容积。示意性植入件可比测得的目标气道轴向区域的长度长10％，通常 长10％到约30％，且理想地是长约20％。合适的植入件可例如具有125、150、 175以及200mm的总弧长。
图55A示出用于治疗肺的气道的植入件5400。植入件5400包括细长本体， 该细长本体具有第一或近侧植入件部分5400A和第二或远侧植入件部分 5400B。植入件5400还包括在近侧部分5400A和远侧部分5400B之间的第三 植入件部分5400C和第四植入件部分5400D。植入件5400的第一部分5400A 限定第一局部轴线5401A。第二部分5400B限定第二局部轴线5401B。第三部 分5400C限定第三局部轴线5401C。第四部分5400D限定第四局部轴线5401D。 注意到，细长本体的沿局部轴线行进的部分能可选地是直的但通常会是弯曲 的。然而，细长部分能示作沿局部轴线延伸，具有细长承靠表面以配合并压靠 于周围气道。植入件5400的端部形成为如下形状：该形状利用呈球5402形式 示出的防损表面区域与周围的内腔表面接触，以最小程度地刺穿气道内腔壁。 虽可通过将植入件5400的一部分回熔来制造这些球，然而这些球可以是焊接、 压接或胶结在植入件5400端部上的附加部件。
如图55A-B示出，第一部分5400A、第二部分5400B、第三部分5400C 以及第四部分5400D可横贯平面5420，而图55B示出由细长本体的局部部分 所施加的压缩力在平面5420中的定向。第一部分5400A可在第一点5422A处 相交于平面5420。第二部分5400B可在第二点5422B处相交于平面5420。第 三部分5400C可在第三点5422C处相交于平面5420。第四部分5400D可在第 四点5422D处相交于平面5420。细长本体的设置在各部分5400A、5400B、5400C 以及5400D之间的中间部分5425可偏置成使植入件5400以直线构造设置在气 道中，而当植入件5400从该直线构造弯曲成弯曲构造时，朝彼此驱使第一部 分5400A、第二部分5400B、第三部分5400C和/或第四部分5400D。更确切 地说，并参见图55A和55B所示各部分中的仅仅两个部分，第一部分5400A 和第二部分5400B将通常在它们之间限定一表面，例如压缩平面5423(具体 在相对较平的各部分处)。第一部分和第二部分包括设置在它们之间和压缩平 面5423附近的组织，从而保持基本平坦的植入件可对组织容积进行压缩。然 而，通过还使用细长本体的显著偏离压缩平面5423的各部分(例如第三部分 5400C和第四部分5400D)压缩组织，可对较大容积的肺组织进行压缩。压缩 区域5424可代表肺组织的受压容积的横截面，示出如何使用植入件的非共面 的附加部分可增强压缩效果。虽然上文描述简单地参考压缩平面，应理解的是， 参照图31D、39-42、46等的三维植入件的说明，植入件可构造成具有压缩粗 略球形容积、粗略圆柱形容积的形状或者其它所希望的形状。
图55C示出放置到气道中的植入件5400，而为了简便起见仅示出植入件 和气道的一部分。气道包括第一近侧气道轴向区域5410A、第二远侧气道轴向 区域5410B以及位于该第一气道轴向区域5410A和第二气道轴向区域5410D 之间的第三气道轴向区域5410C和第四气道轴向区域5410D。第一气道轴向区 域5410A限定第一局部气道轴线5411A。第二气道轴向区域5410B限定第二 局部气道轴线5411B。第三气道轴向区域5410C限定第三局部气道轴线5411C。 第四气道轴向区域5410D限定第四局部气道轴线5411D。第一气道轴向区域 5410A、第二气道轴向区域5410B、第三气道轴向区域5410C以及第四气道轴 向区域5410D各自具有内部内腔表面5413。第一气道轴向区域5410A、第二 气道轴向区域5410B、第三气道轴向区域5410C以及第四气道轴向区域5410D 轴向地联接在一起。植入件5400的第一植入件部分5400A能与第一气道轴向 区域5410A配合。植入件5400的第二植入件部分5400B能与第二气道轴向区 域5410B配合。植入件5400的第三植入件部分5400C能与第三气道轴向区域 5410C配合。植入件5400的第四植入件部分5400D能与第四气道轴向区域 5410D配合。植入件5400可通过使相应的植入件部分抵靠于内部内腔表面5413 来朝彼此侧向地驱使第一气道轴向区域5410A、第二气道轴向区域5410B、第 三气道轴向区域5410C和/或第四气道轴向区域5410D，由此在气道系统中施 加弯曲力，并对设置在第一气道轴向区域5410A、第二气道轴向区域5410B、 第三气道轴向区域5410C和/或第四气道轴向区域5410D之间的肺组织容积进 行压缩。肺组织的受压容积可充分大，并且可充分地压缩以增大肺的非压缩容 积中的张力，以增强肺的肺功能。
图56示出说明根据本发明实施例来治疗肺的方法5200'的流程图。步骤 5210'开始进行治疗程序。步骤5220'在治疗之前评估患者的肺特征。例如，可 通过使用附连于患者的呼吸机、使用一个或多个成像器械、使用血液氧气传感 器、使用跑步机或其它压力测试机等等来评估肺特征。其中一些评估装置、尤 其是氧气传感器、呼吸机和/或成像系统能可选地用于评估预处理肺功能和重新 评估或监测治疗过程中的一个或多个肺特征。
呼吸机可提供与肺功能有关的有用信息，这些信息可包括诸如压力、容积 和/或流量之类的患者肺参数。可将这些患者参数进行彼此比较或者随时间追踪 这些参数，例如通过产生数据和/或示出压力与时间、压力与容积、压力与时间 的曲线来实现。患者参数可结合在一起以识别其它相关患者参数，且可在压力 控制模式、容积控制模式等等下操作呼吸机时获得这些测量值。有利的是，呼 吸机可对肺进行加压，以提供指示气道阻力或肺阻塞的信号。这些信号能有利 地用对遭受慢性阻塞性肺病的患者进行评估，尤其是在肺治疗之前和/或治疗过 程中进行评估。
在一些实施例中，可对包括肺和隔膜的胸腔进行成像以评估和/或确定所 希望的肺特征，这些肺特征还可包括隔膜的形状、曲率、位置和定向、局部密 度或密度分布图和/或类似特征。可通过使用荧光检查法、X射线、CT扫描器、 PET扫描器、MRI扫描器或其它成像装置和模式来对胸腔进行成像。可对治疗 之前的图像数据进行处理以提供定性或定量数据，用以与在治疗过程中和治疗 之后所获得的测量值进行比较。还可获得附加数据，包括血液氧气含量等等。
识别肺的一部分、例如病变部分，且步骤5230'对该部分(或者适合于提 供所希望的治疗效果的任何其它部分)进行压缩。在此描述的任何肺减容装置 可用于对肺的该部分进行压缩。替代实施例可将这些肺减容装置与其它肺治疗 结构结合起来，或者可完全依赖于肺治疗结构而不是在此描述的实施例。步骤 5240'在肺的该部分已压缩之后对肺特征进行评估，例如以确定到此为止的治疗 效果。步骤5250'确定是否已实现所希望的肺特征。
在一些实施例中，例如如果并未实现所希望的肺特征，肺特征的评估指示 从处理之前一秒钟最大呼气量(FEV1)到对肺的部分进行压缩之后的FEV1 的改进低于约8％。较佳的是，FEVl比治疗结束之前改进将至少是5％或者更 高，且在低于10％的改进或者甚至低于15％、20％、50％或者甚至75％的改进 的条件下，植入件可持续作用。例如在一些实施例中，当现有植入提供对于一 个或多个评估参数(包括FEVl和在此识别的其它评估参数，用于评估COPD 患者已知的其它评估参数和/或开发的其它评估参数)的改进时，压缩装置的植 入可持续，且这些评估参数是显著的或者高于一定最小阈值。当完成治疗时， 整个FEVl改进可以在10％和30％之间或更高，可选的是在75％和150％之间。 注意到在一些实施例中可直接测量出FEVl，而在其它测量值指示了在FEVl 中已经实现或很可能无法不实现所希望的改进的那些的条件下，许多实施例将 根据其它测量值来确定是否应使用附加的植入件。
与(或除了)指示所希望的最小FEVl改进的评估值一起，在步骤5250' 中可使用替代度量或标准范围。只要肺特征的评估5240指示从治疗之前的剩 余容积到对肺的该部分进行压缩之后的剩余容积的改进低于约6％，则可通过 附加的植入件使用来持续替代的治疗实施例。在剩余肺容积的改进小于10％或 甚至小于15％、20％、30％或甚至50％时，其它实施例可持续，而完整的治疗 可提供30％或以上的改进(可选的是15-30％或甚至高达约95％)。在一些实施 例中，当肺特征的评估指示从治疗之前的六分钟行走距离到对肺的第一部分进 行压缩之后的六分钟行走距离的改进低于约10％时，则植入件的使用可持续。 替代的行走距离改进阈值可以是8％或较低、或者12％或较低，而完整的改进 可以是约15％或更高。再次，评估通常会依赖于基于图像的数据而不是实际的 行走距离测量值，然而这些评估仍然可指示所希望特征的存在或缺失。
可使用又一些评估标准，包括在肺特征的评估包含氧饱和从治疗之前的血 液氧气测量值到在对肺的第一部分进行压缩之后的血液氧气测量值的增长低 于约1％的条件下、持续使用附加的植入件。在一些实施例中，只要现有的植 入件在所测量的氧饱和方面提供至少0.1％的改进，则附加植入件可持续。当 完成治疗时，氧饱和方面的完整改进可以例如是在1％和10％或更高之间，可 能是45％。在一些实施例中，例如当肺特征的评估指示肺在第一部分外部的气 道仍由于临近肺组织中缺失张力而经受阻塞时，附加植入件可持续。通过对胸 腔进行成像以确定隔膜曲率的所希望改变，可确证所希望的肺特征的实现。例 如，当患者在治疗之前具有尾部下垂或向下的隔膜时，可植入肺减容装置直到 隔膜变平或更向上弯曲为止。在一些实施例中，当隔膜和肺之间的界面相对于 肺仍未凹进(或充分凹进)时，可持续使用植入件，从而整个治疗理想地实现 从凸形(肺的下表面在治疗之前远离肺的中心向外隆起)到凹形(肺表面朝肺 的中心向内弯曲)的改变。有利的是，在治疗过程中，可使用容易得到的传感 器和成像系统来确定血液氧气含量和隔膜形状。如果步骤5260已实现所希望 的肺特征；则终止治疗。如果并未实现所希望的肺特征，则例如对于肺的另一 部分重复步骤5230'、5240'以及5250'。可在患者的仅仅一些呼吸循环内(例如 在15次呼吸循环内)启用或完全重复步骤5230'、5240'以及5250'、即那些步 骤的先前6小时重复。
图57示出可执行上述方法5200来治疗患者P肺的系统5300'。系统5300' 包括呼吸机5310、成像装置5320、输送系统5330(理想地包括支气管镜、输 送导管、推进器/抓持器以及上述其它部件)以及肺减容装置5340。在治疗过 程中，患者P可间歇地或持续地连接于呼吸机5310。呼吸机5310可联接于能 示出诸如压力、容积以及流量之类患者参数的显示器5313，并且可将这些参数 彼此进行比较或者与时间进行比较，例如压力与时间、压力与容积、容积与时 间。成像装置5320可联接于图像处理器5323，而图像处理器可联接于图像显 示器5326。图像处理器5323可对由成像装置5320所获取的患者P胸腔的图 像进行增强或后处理，而图像显示器5326可示出这些增强图像。支气管镜5330 可用于观察肺气道的内部，并且可用于便于插入肺减容装置5340。
图58A和58B示出人类肺在胸廓空间模拟器中的两张图片。这些肺从由 于慢性阻塞性肺病(COPD)而死亡的患者中移植出来。该胸腔密封有通过胸 腔壁中的孔突出的肺的主支气管茎杆。支气管已密封至孔，从而可施加真空来 从胸腔内部和肺之间的空间中抽出空气。这使得利用生理学的真空水平(例如， 0.1到0.3psi，与通常的人类胸腔水平类似)能将肺抽至较大的膨胀状况。图 58A示出如上所示已输送至输送导管远端的175mm长的植入件。导管基本上 将植入件约束于伸直输送构造。
图58B示出在导管已从植入件中抽出以使植入件能返回其放松构造之后 的植入件。植入件已借助弹性回弹回复成其原始形状，且镍钛金属组合相可基 本变回奥氏体。输送抓持器已解锁以释放气道中的植入件。通过比较图58A和 58B中的肺组织，可识别肺由植入件在形状回复过程中(从输送形状改变为使 用形状)所压缩的区域。通过图像的黑色或深色阴影中的不同增长，在荧光检 查法图像中观察受压区域。深色区域指示较高密度区域，而浅色区域指示较低 密度区域。可观察到，植入件将区域压缩成使其回复成致使肺区域变得较深。 可观察的是，可对其它区域施加应变或使其它区域伸展，这还能示作转换为浅 色区域的区域。
植入件可放置在肺中的病理区域中，该病理区域将有限或无交换的气体提 供给血液流并从血液流中流出有限或无交换的气体，这是由于用于此的肺泡壁 已在病变作用下退化并毁坏。这些通常是已丧失机械强度和弹性的最退化区 域。在吸入式COPD患者中，由于虚弱组织对于气体充填具有小阻力甚至无阻 力，这些退化区域首先充有空气，而损害气体对可更有助于患者的区域的充填。 通过将肺减容装置植入这些区域中，提供阻力，从而将气体充到仍能有效地改 变去向和来自血液流的成分的区域。有活力区域具有仍对气体充填保持如此阻 力的结构，而这是正常的生理性能。该植入件有利地在毁坏区域中提供比有活 力区域中的正常生理阻力更高的气体充填阻力，使得气体流至有活力组织。这 消除或减小毁坏程度最大的肺组织在治疗之前的起反作用的“优先充填”现象。
在一些实施例中，通过使用例如导管5201的导管来将植入件保持成大体 直线形状，从而以直线构造来使用植入件。替代实施例可直接使用支气管镜的 工作内腔，使得支气管镜被用作输送导管。在拆除约束导管的条件下，植入件 回弹成通过从一端到第二端的距离减小的事实能易于识别的使用形状。例如采 用推进抓持器5009可抓持植入件的近端，且可保持该植入件近端，从而当逐 渐拔出(通过朝近侧撤出导管)植入件的长度时，植入件的远端保持配合抵靠 于所希望的气道组织。当植入件在释放时偏置成回弹或者将端部带到一起时， 如果植入件的近端保持在整个使用过程中的固定位置处，则在植入件的远侧部 分和气道组织之间可产生高张力。因此，由于这些力会是有害的，可能有利的 是使植入件的近端能在释放过程中朝远侧行进，而不是保持植入件不回弹。例 如，植入件的远端和肺表面之间的距离和组织厚度较短，在组织上会存在较小 的应力消除，且破裂风险会是过度的。此外，植入件在由抓持器释放之后会倾 向于缩减。当缩减发生时，植入件的近端会朝远侧行进超出支气管镜的视域， 且使用者会难于可靠地收回植入件。
因此，如图59A-59C中示意地示出，可选定具有的长度长于目标轴向区域 的长度5505的植入件5300，以在一些情形中使用。如上所述，引导线可离开 支气管镜朝远侧行进，直到由于与周围气道配合而抑制引导线行进为止，而引 导线可选地在横截面方面相对较大(例如具有在约5F和7F之间的尺寸，理想 地具有约51/2F的尺寸)。这使得引导线能行进至(但并不过度超出)植入件 远端的目标位点(可以具有直径从约1mm到约3mm、理想的是约1.5mm的防 损壁表面)。如图59A所示，导管5201在引导线上离开支气管镜4902的远端 朝远侧行进，直到导管5201的远端与引导线远端对准为止，或者直到由于导 管5201的远端类似地由气道系统5002的周围内腔充分配合、而限制导管远端 进一步朝远侧行进为止。测量出气道目标轴向区域的长度5505。长度5505可 以是在行进导管5201的远端和支气管镜4902的远端之间的距离，且在测量之 后可朝近侧抽出引导线。选定具有的长度长于测得长度5505的植入件5300， 且如上所述使用推进抓持器5009使植入件5300朝远侧行进通过导管5201。可 选定具有的长度比测得目标轴向区域至少长10％、较佳地长约20％的植入件。
图59B示出植入件5300的使用。植入件5300行进通过导管5201的内腔， 以使其远端与导管5201邻近，且植入件的远端(至少初始时)被保持轴向就 位，并且从植入件的远侧部分上朝近侧抽出导管。当抽出导管5201时，植入 件5300侧向弯曲并压缩气道5002的一部分。如图59B所示，一旦完全抽出导 管5201、使得导管不再约束植入件5300时，可由植入件5300来压缩较大部分 的气道5002。当逐渐抽出导管时，植入件的近端相对于周围支气管镜和气道组 织朝远侧运动。在植入件5300在其整个释放过程中已逐渐缩减(沿气道中心 轴线测量时)之后，植入件5300的近端还可由推进抓持器5009所释放。
通过使用较长的植入件5300，植入件5300的近端也能馈送到气道中，同 时植入件的势能被释放以在肺组织上进行工作(在从植入件拉下导管时)。肺 气道可变形，使得气道横截面被推成更椭圆形。较长的植入件可倾向于横贯气 道内腔前后Z字形运动，从而可引入显著长于测得气道长度的植入件。例如， 可将150mm长(弧长)的植入件使用到100mm长的气道中。植入件具有较长 长度可使不受控回弹的程度最小，而不受控回弹会致使近端在释放作用下丧失 在患者中。较长的植入件长度还可允许使用者将植入件馈送到患者中，同时拆 除导管且不会对肺组织造成过应力。此外，如果较长的植入件发生缩短，则植 入件的近端仍能保持在支气管镜的视域内，因此使用者能保持可靠地收回植入 件的能力。应理解的是，植入件相对于气道直径的长度会远大于图59A-59C的 示意说明，且植入件可具有更复杂的三维曲率，以实施肺组织的容积压缩等等。
应由本领域技术人员所理解的是，该肺减容装置能制造并使用成可输送通 过支气管镜。当致动时，肺减容装置能改适成并构造成弯曲或卷曲，然后使该 肺减容装置所接触的肺组织变形。可由肺减容装置有利地变形的肺组织是气 道、血管、已裂开以引入肺减容装置的组织表面或者任何这些组织的组合。通 过压缩肺组织，在至少一些情形中，肺减容装置能致使弹性回弹和张力的增大。 此外，在一些情形中，不管侧支通气的量如何，能至少部分恢复肺功能。此外， 在一些情形中，一旦产生较大的张力，则隔膜能向上运动，这致使肺空腔能更 有效地工作。
根据本发明的肺减容装置具有小横截面，通常小于10F。肺减容装置在使 用之前的柔性便于该肺减容装置行进通过曲折的肺结构。一旦使用时，该肺减 容装置可保持刚性，以保持并维持组织的变形效果。此外，该肺减容装置的设 计便于重捕、停用和拆除以及调整就位。
用于在此描述的肺减容装置和部件的候选材料会由本领域技术人员所知， 这些候选材料例如包括诸如金属(例如，不锈钢、诸如镍钛合金之类的记形合 金、钛以及钴)和工程塑料(例如，聚碳酸酯)之类的生物相容材料。例如， 参见授予Jervis的美国专利5190546“Medical Devices Incorporating SIM Memory Alloy Elements”以及授予Flomenblit的美国专利5964770“High Strength Medical Devices of Shape Memory Alloy”。在一些实施例中，其它材料可适用于 其中一些部件或所有部件，例如包括聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基酰胺、聚乙烯 以及聚砜的生物相容聚合物。
用于制造植入件和输送系统的聚合物和金属应涂覆有材料，以防止粒状组 织、疤痕组织以及粘液的形成和生长。为防止使用金属支架之后在血管中产生 平滑肌细胞增生而用于支架产品的许多药物会非常良好地用于这些肺减容装 置。流出聚合物或溶剂的慢释放药物可用于对包括能够为患者施加治疗或预防 效果的任何物质的药物释放进行调节。例如，该药物可设计成抑制平滑肌细胞 的活动。为此，可抑制平滑肌细胞的异常或不适当迁移和/或增生，以抑制组织 质块的形成。该药物可包括小分子药物，肽或蛋白质。药物示例包括诸如放线 菌素D或其衍生物和类似物(由美国威斯康星州密尔沃基市的西格玛奥德里奇 公司所制造，或者可从默克公司得到的COSMEGEN)之类的抗增殖物质。放 线菌素D的同类物包括放线菌素d、放线菌素IV、放线菌素1、放线菌素X1、 以及放线菌素C1。该活性剂也可落在抗肿瘤物质、消炎物质、抗血小板物质、 凝血物质、抗血纤维(antifibrin)物质、抗凝血酶物质、抗有丝分裂物质、抗 生素物质、抗过敏物质以及抗氧化物质的属类中。这些抗肿瘤物质和/或抗有丝 分裂物质的示例包括紫杉醇(例如，由美国康涅狄格州斯坦福市的百时美施贵 宝公司生产的)、多西他赛(例如由德国法兰克福市的安万特公司生 产的)、氨甲喋呤、硫唑嘌呤、长春新碱、长春碱、氟尿嘧啶、盐酸 多柔比星(例如由美国新泽西州皮帕克市的砝码西亚-普强公司所生产的 )以及丝裂霉素(例如由百时美施贵宝公司生产的)。 这些抗血小板物质、凝血物质、抗血纤维物质以及抗凝血酶物质包括肝素钠、 低分子量肝素、类肝素、水蛭素、阿加曲班、福斯高林(forskolin)、伐哌前列 素(vapiprost)、前列环素和前列环素类似物、葡聚糖、D-苯丙氨酸-脯氨酸-精 氨酸-氯甲基酮(合成抗凝血酶)、潘生丁(dipyridamole)、糖蛋白Hh/IIIa血 小板膜受体拮抗剂抗体、重组水蛭素以及例如Angiomax(TM)(美国麻萨诸 塞州剑桥市的生物基因公司)的凝血酶抑制剂。这些细胞生长抑制剂或抗增殖 剂的示例包括血管抑肽(angiopeptin)、例如卡托普利(例如由百时美施贵宝公 司生产的)的血管紧张素转化酶抑制剂、西拉普利(cilazapril)或赖 诺普利(Hsinopril)(例如由美国新泽西州白宫站市的默克公司生产的和)；钙通道阻断剂(例如硝苯地平)、秋水仙素、纤维细胞生长因 子(FGF)拮抗剂、鱼油(ω-3-脂肪酸)、组胺拮抗剂、洛伐他汀(HMG-CoA还 原酶、降低胆固醇药物、默克公司生产的商标名的抑制剂)、单克 隆抗体(例如专用于血小板衍生生长因子(PDGF)受体的那些药物)、硝普 盐、磷酸二酯酶抑制剂、前列腺素抑制剂、苏拉明、羟色胺阻断剂、类固醇、 硫基蛋白酶抑制剂(thioprotease inhibitors)、三唑并嘧啶(triazolopyrimidine) (PDGF拮抗剂)以及一氧化氮。抗过敏试剂的一种示例是吡嘧司特钾 (permirolast potassium)。其它合适的治疗物质或试剂包括α-干扰素、遗传工 程上皮细胞、他克莫司、地塞米松以及雷帕霉素及其结构衍生物或功能类似物， 例如40-O-(2-羟基)乙基-雷帕霉素(由可从美国纽约州纽约市的诺华公司 得到的商标名为EVEROLIMUS得知)、40-O-(3-羟基)丙基-雷帕霉素、40-O- 〔2-(2-羟基)乙氧基〕乙基-雷帕霉素以及40-O-四唑-雷帕霉素。
其它的聚合物可适合于用在一些实施例中，例如其它级别的PEEK，如30 ％玻璃充填或30％碳充填的PEEK，只要这些材料由FDA或其它管理机构许 可用于可植入装置即可。由于已知仪表玻璃充填的PEEK理想地用于改进强度、 硬度或稳定性，因而当需要减小PEEK的膨胀率并增大弯曲模量时，使用玻璃 充填的PEEK会较理想，而已知碳充填的PEEK增强PEEK的抗压强度和硬度 并降低PEEK的膨胀率。在不偏离本发明范围的条件下可使用其它合适的生物 相容热塑性材料或热塑性缩聚材料，包括具有良好的记忆性、柔性和/或可挠曲 的材料，这些材料具有非常低的吸湿力以及良好的耐磨损力和/或耐磨力。这些 材料包括聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)和 聚醚醚酮酮(PEEKK)，以及大体的聚芳基醚醚酮。此外，可使用其它聚酮以 及其它热塑性材料。可参照以下文献来了解可用在工具或工具部件中的合适聚 合物，在此都以参见的方式引入所有文献。这些文献包括：授予维克特瑞斯制 造有限公司(Victrex Manufacturing Ltd)的题为“Bio-Compatible Polymeric Materials”的PCT公开WO02/02158；授予维克特瑞斯制造有限公司的题为 “Bio-Compatible Polymeric Materials”的PCT公开WO02/00275；以及授予维 克特瑞斯制造有限公司的题为“Bio-Compatible Polymeric Materials”的PCT公 开WO02/00270。例如可从美国加利福尼亚州伯克利市的聚合物技术集团得到 的聚碳酸酯尿烷(商标名为)的其它材料也可是合适的，这是由于其 具有良好的抗氧性、生物相容性、机械强度以及耐磨性。其它热塑性材料和其 它高分子量聚合物可同样用于仪器的希望可透过射线的部分。
在此描述的植入件可由金属材料或合金所制成，例如但不局限于钴铬合金 (例如ELGILOY)、不锈钢(316L)、“MP3SN”、“MP20N”、ELASTINITE(镍 钛合金)、钽、钽基合金、镍钛合金、铂、诸如铂铱合金之类的铂基合金、铱、 金、镁、钛、钛基合金、锆基合金或它们的组合。由生物可吸收或生物温度聚 合物所制成的肺减容装置也可用于本发明的实施例。“MP35N”和“MP20N” 是可从美国宾夕法尼亚州詹金敦市的SPS公司得到的用于钴、镍、铬以及钼的 合金的商标名。“MP35N”由35％钴、35％镍、20％铬以及10％钼所构成。 “MP20N”由50％钴、20％镍、20％铬以及10％钼所构成。
虽然本文介绍和描述了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员可明显 看出，这些实施方式仅以实例的方式提出。本领域技术人员在不背离本发明的 情况下可以作出多种改变、变化和取代。应理解，本文所述的本发明实施方式 的各种替代形式可用于实施本发明。所附权利要求书会限定本发明范围，这些 权利要求范围内的方法和结构以及其等同形式均为本发明所覆盖。
机译： 肺减容弹性植入物和肺减容仪
机译： 微创肺减容装置及其输送
机译： 微创肺减容装置及其输送
