用于产生浓缩医疗悬浮液的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于产生浓缩医疗悬浮液的设备和方法。

背景技术

本发明利用文丘里效应(Venturi effect)来产生用于各种应用的浓缩医疗悬浮液。本发明的设备制造和使用简单，因为它不需要叶轮和内置的风扇来产生和分配浓缩医疗悬浮液。

在不可压缩流体流动经过带有缩颈部的管的情况下，文丘里效应是伯努利原理的一个示例。通过缩颈部流体速度必须增加才能满足连续性方程，而由于能量守恒其压力必须降低；动能的增加由压力下降或压力梯度力提供。

文丘里效应的极限情况是阻流，其中管或通道中的缩颈部限制了经过通道的总流量，因为在缩颈部中压力不能降至零以下。阻流用于控制经过水龙头和其他类型的阀门输送水和其他流体的速度。本发明的便携式设备利用加压医疗流体源来产生所需的压力和流量，以有效地产生浓缩医疗悬浮液。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其包括文丘里搅拌头组件，加压化学溶液源，医疗溶液源以及双管腔导管，双管腔导管将文丘里搅拌头组件连接到加压化学溶液源和医疗溶液源。

本发明的又一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中加压化学溶液源包括压缩医疗流体单元。

本发明的另一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中医疗溶液源包括注射器。

本发明的另一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中，微软管将加压化学溶液源连接到双管腔导管的第一管腔。

本发明的又一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中医疗溶液源连接到双管腔导管的第二管腔。

本发明的另一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中注射器包括单向阀。

本发明的又一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中，文丘里搅拌头组件包括喷头。

本发明的又一个目的是提供一种医疗流体悬浮液产生设备，其中喷头包括出口，出口被定向成使得浓缩医疗悬浮液相对于文丘里搅拌头组件的纵向轴线以25度至65度的角度被喷射。

当结合阐述了本发明某些实施例的附图进行的以下详细描述时，本发明的其他目的和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的压缩医疗流体单元的示意图。

图2是悬浮液输送导管和包含医疗溶液的注射器的透视图。

图3A、图3B和图3C分别示出了根据第一实施例的文丘里搅拌头组件的纵向剖视图、透视图和透视剖视图。

图4A、图4B、图4C和图4D分别示出了根据第二实施例的文丘里搅拌头组件的透视图、纵向剖视透视图、分解图和横向剖视图。

图5A、图5B、图5C、图5D和图5E分别示出了根据第三实施例的文丘里搅拌头组件的透视图、分解图、前部局部剖视图、后部局部剖视图和侧剖视图。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F分别示出了根据第四实施例的文丘里搅拌头组件的实施例的侧视图、俯视图、详细侧视图、透视图、纵向剖视图和横向剖视图。

具体实施方式

本文公开了本发明的详细实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅是本发明的示例，其可以以各种形式体现。因此，本文公开的细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员如何实现和/或使用本发明的基础。

参照各个附图和实施例，用于执行医疗程序的医疗流体悬浮液产生输送设备100包括文丘里搅拌头组件(下文描述其各种实施例)，文丘里搅拌头组件在其近端第一端处包括多通道布置，并且在其远端第二端处包括头部。输送设备100还包括压缩医疗流体单元1和医疗溶液19，压缩医疗流体单元1在文丘里搅拌头组件的近端第一端处流体连接到多通道布置，医疗溶液19在文丘里搅拌头组件的远端第一端处流体连接到多通道布置。医疗溶液19和来自压缩医疗流体单元1的加压化学溶液18以产生最终从悬浮液输送设备100分配的浓缩医疗悬浮液21的方式在文丘里搅拌头组件内结合。然后从文丘里搅拌头组件喷射浓缩医疗悬浮液21。根据优选实施例，文丘里搅拌头组件的头部处的出口被定向成使得浓缩医疗悬浮液21相对于文丘里搅拌头组件的纵向轴线成25度至65度的角度喷射，优选为45度的角度喷射，以确保浓缩医疗悬浮液21被直接喷射到正在处理的管腔的内壁上并且不被夹带在流入管腔的流体内。这防止了对沿着管腔的中间向下施加浓缩医疗悬浮液21的需要，以及对等待浓缩医疗悬浮液21分散到管腔的内壁上的需要。虽然以下公开的各种实施例示出了具有三个(3)出口的文丘里搅拌头组件，但是预期多达16个出口可以围绕文丘里搅拌头组件的头部定位，用于喷射浓缩医疗悬浮液。更进一步，应意识到，出口可以覆盖有增强浓缩医疗悬浮液的输送的薄膜。还公开了一种根据设备的方法。

参见图1，公开了压缩医疗流体单元1。

压缩医疗流体单元1包括可压缩注射器12，该可压缩注射器12包含用于从注射器12的出口20分配的化学溶液18。注射器12在其出口20处包括单向阀22，以确保来自注射器12的化学溶液18仅流出注射器12。

参见图2，示出了整个输送设备100。悬浮液输送导管2包括双管腔导管260，双管腔导管260将文丘里搅拌头组件280连接到来自压缩医疗流体单元1的加压化学溶液18和来自注射器290的医疗溶液19。注射器290在其出口处包括单向阀291，以确保来自注射器290的医疗溶液19仅流出注射器290。悬浮液输送导管2包括具有文丘里搅拌头组件280的第一端(或远端)262以及与压缩医疗流体单元1和注射器290流体连接的第二端(或近端)264，以用于加压化学溶液18和医疗溶液19的通过。如基于以下公开将意识到的，通过将文丘里搅拌头组件280分别固定至双管腔导管260的第一管腔272和第二管腔274，将双管腔导管260连接到文丘里搅拌头组件。在导管的最尾端处提供文丘里搅拌头组件280以允许加压化学溶液18和医疗溶液19在邻近排放点处立即混合。

微软管256在双管腔导管260的近端第一端266处将压缩医疗流体单元1连接到双管腔导管260的第一管腔272，用于将加压化学溶液18从压缩医疗流体单元1传输至文丘里搅拌头组件280。这样，离开压缩医疗流体单元1的加压化学溶液18经由微软管256进入双管腔导管260的第一管腔272。在穿过双管腔导管260的第一管腔272之后，加压的医疗化学溶液18进入悬浮液输送导管2的文丘里搅拌头组件280。如下文本将更详细地阐述的，在文丘里搅拌头组件280处产生的包括化学溶液18和医疗溶液19的医疗悬浮液21被直接施加到需要用医疗悬浮液21治疗的静脉或动脉。

关于医疗溶液19到悬浮液输送导管2的连接，在双管腔导管260的近端第一端266处将医疗溶液19输送至双管腔导管260的第二管腔274，并且最终经由容器(具体地，注射器290)到达文丘里搅拌头组件280，该容器通过供应管线216连接到双管腔导管260的第二管腔274。如上所述，注射器290在其出口处包括单向阀291，以确保来自注射器290的医疗溶液19仅流出注射器290，从而防止返流回至注射器290或压缩医疗流体单元1的可压缩注射器12中。在穿过双管腔导管260的第二管腔274之后，来自注射器290的医疗溶液19行进到文丘里搅拌头组件280中，在文丘里搅拌头组件280处医疗溶液19与来自压缩医疗液体单元1的加压化学溶液18结合以形成浓缩医疗悬浮液21。

文丘里搅拌头组件280导致浓缩医疗悬浮液21相对于文丘里搅拌头组件280的中心轴线以一定角度喷射。根据优选实施例，并且如将在下文关于文丘里搅拌头组件280的各种实施例进行论述的，文丘里搅拌头组件280包括出口228，出口228相对于文丘里搅拌头组件280的中心纵向轴线以25度至65度(优选地为45度)的角度引导浓缩医疗悬浮液21。通过以如本文所公开的角度定向出口，浓缩医疗悬浮液21被引导向血管的壁，在该血管中分配浓缩医疗悬浮液。

应当理解，根据本发明可以采用各种头部组件和浓缩医疗悬浮液产生结构。根据参见图3A-图3C所示的第一实施例，文丘里搅拌头组件380采用具有混合室324的文丘里布置。文丘里搅拌头组件380具有近端第一端380a和远端第二端380b。文丘里搅拌头组件380包括具有近端第一端312和远端第二端314的中空圆柱形细长主体310，近端第一端312与文丘里搅拌头组件380的近端第一端380a重合。文丘里搅拌头组件380的近端第一端380a包括多通道布置381，该多通道布置381包括用于附接至双管腔导管360的第一输入316和第二输入318。第一输入316和第二输入318分别通到文丘里搅拌头组件380的多通道布置381的第一通道320和第二通道322。第一通道320和第二通道322通到混合室324(其还形成多通道布置381的一部分)并且与该混合室324流体连通，该混合室324位于文丘里搅拌头组件380的中心部分326处，即在近端第一端380a与远端第二端380b之间。喷头328位于文丘里搅拌头组件380的远端第二端380b处，并且固定到细长主体310的远端第二端314，该喷头328将浓缩医疗悬浮液以喷射模式引导到血管的内管腔上。

第一通道320和第二通道322以产生文丘里效应的方式互相连接，该文丘里效应引起加压化学溶液有效地牵引医疗溶液穿过第二通道322并且进入混合室324中。这是通过提供随着第一通道320从细长主体310的近端第一端312(即第一通道320的第一端320a)延伸到文丘里搅拌头组件380的中心部分326(即第一通道320的第二端320b)具有减小的直径的第一通道320来实现的。根据优选实施例，第一通道320的直径从邻近细长主体310的近端第一端312处的0.038英寸的直径减小至邻近混合室324处的0.017英寸的直径。

如上所述，第二通道322与第一通道320流体连通。这是通过将第一通道320的第二端320b与第二通道322的第二端322b连接的临时性横向通道330来实现的。具体地，第二通道322包括第一端322a和第二端322b，第一端322a邻近细长主体310的近端第一端312，第二端322b邻近混合室324(但不直接与混合室324流体连通)和横向通道330。根据优选实施例，第二通道322的直径是0.031英寸，并且随着第二通道322从其第一端322a延伸到其第二端322b保持一致。

双管腔导管360的第一管腔372供应加压化学溶液，并且第二管腔374供应医疗溶液。因此，第一管腔372连接到文丘里搅拌头组件380的第一通道320并且与文丘里搅拌头组件380的第一通道320流体连通，并且第二管腔374连接到文丘里搅拌头组件380的第二通道322并且与文丘里搅拌头组件380的第二通道322流体连通。在实践中，当加压化学溶液从压缩医疗流体单元1被致动和被释放之后进入第一通道320并随着其流动穿过横向通道330进入混合室324时，来自注射器290的医疗溶液行进穿过双管腔导管360的第二管腔374并且进入第二通道322中。进入并经过文丘里搅拌头组件380的加压化学溶液将负压传递到注射器290中的医疗溶液上，由于文丘里效应从注射器290抽吸医疗溶液经过第二通道322、经过双管腔导管360的第二管腔374、经过横向通道330并进入混合室324。然后在混合室324内混合医疗溶液和加压化学溶液以形成浓缩医疗悬浮液。注射器柱塞290p用于调节或停止化学溶液的医疗溶液从注射器290的流动。

然后迫使在混合室324中混合的加压化学溶液和医疗溶液穿过喷头328，从该喷头将浓缩医疗悬浮液喷射到血管的内管腔上。喷头328包括多个出口328a，出口328a相对于文丘里搅拌头组件380的中心纵向轴线以25度至65度(优选为45度)的角度定向。行进经过文丘里搅拌头组件380并经过喷头328离开的加压化学溶液(作为浓缩医疗悬浮液的一部分)的力将来自文丘里搅拌头组件380的远端第二端384的浓缩医疗悬浮液作为喷雾抛射到血管的内管腔上。

根据参考图4A-图4D所示的第二实施例，文丘里搅拌头组件480采用与多通道布置481结合的喷头428，其中加压化学溶液和医疗溶液被混合并被迫使经过喷头428。文丘里搅拌头组件480包括近端第一端480a和远端第二端480b。文丘里搅拌头组件480包括具有近端第一端412和远端第二端414的中空圆柱形细长主体410，近端第一端412与文丘里搅拌头组件480的近端第一端480a重合。文丘里搅拌头组件480适于与双管腔导管460一起使用，特别是与具有同心管腔的双管腔导管一起使用，其中外部第一管腔472是环形的，以用于通过加压化学溶液(并且外部第一管腔472在其外壁处具有0.092英寸的外径且在其内壁处具有0.042英寸的内径)，并且内部第二管腔474是圆形的，以用于通过医疗溶液(并且内部第二管腔474具有0.030英寸的直径)。内部第二管腔474被第一径向延伸的肋构件473a和第二径向延伸的肋构件473b(各自具有0.006英寸的厚度)支撑在外部第一管腔472内，这些肋构件从第二管腔474的外表面延伸到外部第一管腔472的内表面。以此方式，外部第一管腔472被划分成第一半圆形通路475a和第二半圆形通路475b。

文丘里搅拌头组件480的近端第一端480a，具体地，细长主体410的近端第一端412形成有两个突起432、434，该两个突起432、434被定形状和被定尺寸成用于以阻挡外部第一管腔472的大部分的方式接合在导管460的外部第一管腔472内。这两个突起432、434是弧形构件，这些弧形构件被定形状和被定尺寸成分别阻挡第一半圆形通路475a和第二半圆形通路475b的大部分，直到产生四个小通路436，每个小通路为约0.031英寸(沿如图4D所示的Y轴)×0.050英寸(沿如图4D所示的X轴)，以使加压化学溶液从中通过。这四个小通路436由存在于弧形构件432、434的边缘与第一径向延伸的肋构件473a和第二径向延伸的肋构件473b之间的空间来限定。

文丘里搅拌头组件480的其余部分包括中心混合室424，该中心混合室424与第二管腔474和从第一管腔472供给加压化学溶液的四个小通路436流体连通。喷头428固定到细长主体410的第二端414并且封闭细长主体410的第二端414，喷头428由此位于文丘里搅拌头组件480的远端第二端480b处。通过为喷头428提供突起438来实现喷头428到细长主体410的附接，突起438位于细长主体410的第二端414处的开口内。

第一管腔472和第二管腔474以使得加压化学溶液有效地牵引医疗溶液穿过第二管腔474并且进入混合室424的方式互相连接。在实践中，当加压化学溶液从压缩医疗流体单元1被致动和被释放之后穿过四个小通路436并且进入混合室424(其中来自注射器290的医疗溶液和加压化学溶液混合以形成浓缩医疗悬浮液)时，来自注射器290的医疗溶液行进经过双管腔导管460的第二管腔474并且进入混合室424。进入并经过混合室424的加压化学溶液将负压传递到注射器290中的医疗溶液上，并且将医疗溶液从注射器290抽吸经过第二管腔474并进入混合室424。注射器柱塞290p用于调节或停止医疗溶液从注射器290的流动。

然后迫使在混合室424中混合的加压化学溶液和医疗溶液经过喷头428，从喷头428将浓缩医疗悬浮液喷射在管腔的内表面上。喷头428包括多个出口428a，出口428a相对于文丘里搅拌头组件480的中心纵向轴线以25度至65度(优选为45度)的角度定向。行进经过文丘里搅拌头组件480并经过喷头428离开的加压化学溶液(作为浓缩医疗悬浮液的一部分)的力将来自文丘里搅拌头组件480的远端第二端484的浓缩医疗悬浮液作为喷雾抛射到血管的内管腔上。

根据参考图5A-图5E所示的第三实施例，文丘里搅拌头组件780采用与多通道布置781结合的头部728，其中加压化学溶液和医疗溶液被混合以形成浓缩医疗悬浮液并被迫使经过头部728。文丘里搅拌头组件780包括近端第一端780a和远端第二端780b。文丘里搅拌头组件780包括具有近端第一端712和远端第二端714的空心圆柱形细长主体710，近端第一端712与文丘里搅拌头组件780的近端第一端780a重合。文丘里搅拌头组件780适于与多管腔导管760一起使用，特别是与具有平行管腔的三管腔导管一起使用，其中第一管腔772和第二管腔773是圆形的(每个的直径为0.039英寸)，并且被定尺寸成用于加压化学溶液，第三内管腔774的通道是半圆形的(半径为0.047英寸)，并且被定尺寸成用于医疗溶液的通过。

文丘里搅拌头组件780的近端第一端780a处的细长主体710的近端第一端712包括用于附接到多管腔导管760的第一输入716、第二输入717和第三输入718。第一输入716和第二输入717通到第一通道720，第三输入718通到第二通道722。这样，文丘里搅拌头组件780的近端第一端780a处的细长主体710的近端第一端712形成有两个圆形管状突起732、734，其限定了第一输入716和第二输入717。圆形管状突起732、734(每个的内径为0.027英寸，外径为0.039英寸)被定形状和被定尺寸成用于以允许流体从第一管腔772和第二管腔773流动并流入文丘里搅拌头组件780的方式接合在导管760的第一管腔772和第二管腔773内。两个圆形管状突起732、734被定形状和被定尺寸成配合在第一管腔772和第二管腔773内，同时保持用于使加压化学溶液从中通过的通路。

第一通道720和第二通道722通到混合室724并与混合室724流体连通，混合室724位于文丘里搅拌头组件780的中心部分726中，即在细长主体的近端第一端712与远端第二端714之间。头部728固定至细长主体710的远端第二端714并定位在文丘里搅拌头组件的远端第二端780b，头部728具有三个出口728a、728b、728c，这些出口相对于文丘里搅拌头组件780的中心纵向轴线以25度至65度的(优选为45度)角度从混合室724延伸到文丘里搅拌头组件780的远端处的外部。

第一通道720和第二通道722以产生文丘里效应的方式相互连接，该文丘里效应使加压化学溶液有效地牵引医疗溶液经过第二通道722并且进入混合室724。这是通过提供随着第一通道720从细长主体710的近端第一端712(即第一通道720的第一端720a)延伸到文丘里搅拌头组件780的中心部分726(即第一通道720的第二端部720b)具有直径减小(从0.038英寸减小到0.017英寸)的第一通道720来实现的。根据优选实施例，第一通道720的直径从邻近细长主体710的近端第一端712处的0.038英寸的直径减小至邻近混合室724处的0.017英寸的直径。

如上所述，第二通道722与第一通道720流体连通。这是通过将第一通道720的第二端720b与第二通道的第二端722b连接的临时性横向通道730来实现的。具体地，第二通道722包括第一端722a和第二端722b，第一端722a邻近细长主体710的近端第一端712，第二端722b邻近混合室724(但不直接与混合室724流体连通)和横向通道730。根据优选实施例，第二通道722的直径为0.047英寸，并且随着第二通道722从其第一端722a延伸到其第二端722b保持一致。

第一管腔772和第二管腔773供应加压化学溶液，第三管腔774供应医疗溶液。因此，第一管腔772和第二管腔773连接到文丘里搅拌头组件780的第一通道720并且与文丘里搅拌头组件780的第一通道720流体连通。第三管腔774连接到文丘里搅拌头组件780的第二通道722并且与文丘里搅拌头组件780的第二通道722流体连通。在实践中，当加压化学溶液从压缩医疗流体单元1被致动和被释放之后进入第一通道720并且穿过横向通道730(具有0.020英寸的大小)进入混合室724中时，来自注射器290的医疗溶液行进穿过多管腔导管760的第三管腔774并且进入第二通道722中。进入并穿过文丘里搅拌头组件780的加压化学溶液将负压传递到注射器290中的医疗溶液上，并且由于文丘里效应从注射器290抽吸医疗溶液经过第二通道722、经过双管腔导管760的第三管腔774并且进入混合室724中。注射器柱塞290p用于调节或停止医疗溶液从注射器290的流动。

在混合室724中混合的加压化学溶液和医疗溶液形成浓缩医疗悬浮液，然后其被迫使穿过喷头728的出口728a-728c。作为浓缩医疗悬浮液的一部分行进经过文丘里搅拌头组件780并经过喷头728离开的加压医疗化学溶液(作为浓缩医疗悬浮液的一部分)的力将来自文丘里搅拌头组件780的远端第二端784的浓缩医疗悬浮液作为喷雾抛射到血管的内管腔上。

虽然在以上参见图3A-图3C、图4A-图4D和图5A-5E公开的实施例中，喷头的出口沿喷头的前部部分定位，但应当理解，喷头的出口可沿着喷头的外周壁定位，如图2所示。通过利用出口的任一位置，将浓缩医疗悬浮液从文丘里搅拌头组件喷射到血管的内管腔上。

例如，参见图6A-图6F，第四实施例具有沿着喷头928的外周壁929定位的喷头928的出口928a。文丘里搅拌头组件920靠近喷头928的那些部分(例如，混合室924、第一通道920和第二通道922)与参见图3A-图3C公开的实施例中所见的相同。然而，喷头928包括多个周向定向的出口928a，该出口928a被定位成经过喷头928的外周壁929分配浓缩医疗悬浮液。

根据上述各种实施例，离开文丘里搅拌头组件的浓缩医疗悬浮液被引导至需要治疗的血管。根据一个优选的实施例，根据本发明的用于治疗的方法是以以下方式实现的。将悬浮液输送导管的第一端(即，文丘里搅拌头组件)引入需要治疗的患病/静脉曲张的静脉中，使得文丘里搅拌头组件的第一端定位在需要治疗的静脉区段之外。输送导管的第二端耦接到压缩医疗流体单元和注射器。此时，压缩医疗流体单元被致动以将加压化学溶液供应到悬浮液输送导管，并且在悬浮液输送导管的文丘里搅拌头组件处产生浓缩医疗悬浮液。浓缩医疗悬浮液从文丘里搅拌头组件的第一端喷射到需要治疗的静脉区段中。例如，浓缩医疗悬浮液包括用于破坏患病静脉的组织硬化剂，当将导管从静脉中抽出时，浓缩医疗悬浮液在各种节段处被喷射到静脉中，使静脉进入痉挛，导致患病静脉的最终破坏。当在没有痉挛或血管破坏的目标的情况下在动脉或静脉系统的治疗中使用本发明时，如所执行的程序所要求的，喷射或以其他方式输送浓缩医疗悬浮液。

应当理解，此程序可以在超声引导或放射图像下进行，以便医师控制与加压化学溶液混合以形成浓缩医疗悬浮液的液体的量。

除了如上所述治疗患病静脉之外，本发明的悬液液输送导管可用于治疗各种血管疾病。可以采用本发明的悬浮液输送导管的潜在治疗包括但不限于以下治疗：肿瘤学医疗溶液、用于血栓治疗的微珠、磁珠或颗粒、用于血栓治疗的金属珠或颗粒、栓塞、驱动经过血脑屏障用于神经病症的药物、驱动或输送用于血栓溶解剂使用的TPA(组织纤溶酶原激活剂)等。

应当理解，在微颗粒与由化学和医疗溶液组成的浓缩医疗悬浮液结合使用的情况下，盐溶液可以与这些微颗粒一起使用，以便将这些微颗粒置于悬浮液中。

虽然这个详细说明已经阐述了本发明的设备的特别优选的实施例，但是本发明的结构的众多修改和变化(均在本发明的范围内)对于本领域技术人员将是容易想到的。因此，应当理解的是，该描述仅是本发明的原理的说明，而不是对本发明的限制。

尽管在一些附图中而不是其他附图中示出了本发明的具体特征，但这仅是为了方便，因为每个特征可以与根据本发明的任何其他特征和所有其他特征组合。

虽然已经示出和描述了优选实施例，但应理解的是，不是旨在通过这些公开来限制本发明，而是旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改和替代构造。