СПОСОБ ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК A61M5/00 A61M25/14 A61K49/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к подаче жидкости, в частности к подаче жидкости с микрочастицами.

Уровень техники

В некоторых системах, таких как лечебные, применяемые для лечения заболеваний, жидкость подается или поставляется к цели, например раковой опухоли, через трубопровод, содержащий сочленение. Если жидкость содержит микрочастицы, такие как радиоактивные микрочастицы или радиоактивные микросферы, то микрочастицы могут задерживаться в этом сочленении.

Некоторые микрочастицы задерживаются в зазорах, возникающих из-за несоответствия механических компонентов сочленении. Другие микрочастицы задерживаются в застойных участках потока жидкости, таких как участки, в которых скорость жидкости меньше скорости сальтации. Углы и разрывы в сочленении могут создавать участки распространения жидкости, в которых скорость жидкости меньше скорости сальтации. Силовое поле, такое как гравитационное, также может вносить вклад в задержку микрочастиц. В некоторых системах в потоке могут задерживаться более пятидесяти процентов микрочастиц. Задержанные частицы не поступают к цели. В системах, решающих эту проблему путем подачи жидкости под высоким давлением, возрастает риск утечки.

В терапевтической системе для достижения эффективного лечения по существу все введенные в систему микрочастицы должны быть доставлены к цели. Неспособность доставить по существу все микрочастицы к цели снижает эффективность лечения. Сходным образом в диагностической системе для установления точного диагноза по существу все введенные в систему микрочастицы должны быть доставлены к цели. Кроме того, недостаточная доставка установленных для медицинского прибора микрочастиц к назначенной цели является инцидентом, о котором необходимо сообщить в надзорные органы.

Раскрытие изобретения

Устройство включает в себя канал для жидкости, сочленение и сопло. Канал предназначен для обеспечения протока жидкости, содержащей одну или несколько микрочастиц. В канале расположено сочленение и сопло для обеспечения протока жидкости через застойный участок рядом с сочленением.

Устройство включает в себя канал для жидкости и сочленение. Канал предназначен для обеспечения протока жидкости, содержащей одну или несколько микрочастиц. В канале расположено сочленение. Канал по существу выровнен с силовым полем.

Способ включает в себя введение жидкости с одной или несколькими микрочастицами в канал, содержащий сочленение, и выравнивание канала в зоне сочленения с силовым полем.

Устройство содержит сочленение с проксимальным и дистальным концами, и участок с низким расходом жидкости, включающий в себя сочленение, для доставки по крайней мере 90% микрочастиц от источника высокой плотности от проксимального конца сочленения к дистальному его концу.

Способ включает в себя подсоединение источника микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих, и доставку микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих, при давлении на источнике от примерно 35 кПа до примерно 207 кПа.

Способ включает в себя доставку одной или нескольких микрочастиц к субъекту и получение изображения одной или нескольких микрочастиц для наглядного представления данных.

Способ включает в себя подачу одной или нескольких по существу сферических микрочастиц субъекту, получение изображения одной или нескольких по существу сферических микрочастиц в наглядном представлении данных, и анализ данных в наглядном представлении для идентификации аномального состояния.

Краткое описание чертежей

На фиг.1А показано в перспективе устройство для подачи жидкости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.1В - поперечный разрез по линии Х-Х устройства, показанного на фиг.1А и включающего в себя канал и сочленение, расположенное в канале и по существу выровненное вдоль силовых линий силового поля в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.1С - блок-схема прибора, включающего в себя устройство, показанное на фиг.1А и соединенное с источником радиоактивных микрочастиц и пациентом для применения в связи с лечением, таким как терапия рака, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.1D - схема последовательности операций способа, включающего введение жидкости с одной или несколькими микрочастицами в канал, содержащий сочленение, и по существу выровненную с силовым полем часть канала рядом с сочленением;

на фиг.2А - поперечный разрез устройства, включающего канал, изображенный на фиг.1А, расположенное в нем сочленение, изображенное на фиг.1А, и сопло, расположенное в канале для обеспечения протока жидкости через застойный участок, расположенный рядом с сочленением в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.2 В подробно показано устройство с сочленением, изображенным на фиг.2А, соплом, показанным на фиг.2А, уплотнением с плоской поверхностью и упругим уплотнением в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.3 показано устройство, включающее в себя участок канала для потока жидкости с низким расходом, включая сочленение, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.4 - схема последовательности операций способа, включающего подсоединение источника микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих, и доставку микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих, при давлении на источнике от примерно 34 кПа до примерно 207 кПа в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.5 - сводная таблица, показывающая размер катетера, диапазоны давления, эквивалентные расходы, и объем промывки микрочастицами, пригодными для применения в качестве источника микрочастиц в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.6 - схема последовательности операций способа диагностики в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг.7 - схема последовательности операций способа диагностики, включающего в себя анализ в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг.1А показано в перспективе устройство 100 для подачи текучей среды в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Устройство 100 приспособлено для использования в сочетании с системами и приборами, подающими или поставляющими текучую среду. Текучая среда является сплошным аморфным веществом, легко меняющим форму и имеющим тенденцию принимать форму своего контейнера. Устройство 100 не ограничено использованием конкретной текучей среды или конкретным применением или областью техники. Текучими средами, пригодными для использования в устройстве 100, являются жидкости и газы. Другие варианты выполнения устройства 100 показаны на фиг.1В, 1С, 2А, и 2В и описаны ниже.

На фиг.1 В показан поперечный разрез по линии Х-Х устройства 100, показанного на фиг.1А. Устройство 100 содержит канал 102 и сочленение 104, расположенное в канале 102 и по существу выровненное вдоль силовых линий силового поля 106 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Канал 102 имеет проксимальный конец 108 и дистальный конец 110 и образует путь или трубку для подачи жидкости от проксимального конца 108 к дистальному концу 110. Внутривенное введение жидкости для терапевтического применения при лечении заболевания является одним из примеров использования устройства 100. В одном варианте осуществления изобретения устройство 100 обеспечивает доставку жидкости, такой как жидкость с одной или несколькими радиоактивными микрочастицами в сосудистую систему человека для лечения рака. Рак печени является примером заболевания, для которого разработано лечение с помощью устройства 100. Рак и другие патологические состояния можно диагностировать с помощью введения микрочастиц. Микрососуды с раковым поражением или другими заболеваниями и окружающие здоровые ткани можно характеризовать для составления плана лечения, включая, но не ограничиваясь этим, число лечебных микросфер и удельную их активность в последующем лечении. Другие виды лечения могут быть запланированы, исходя из знаний о микрососудах.

В некоторых вариантах осуществления изобретения канал 102 образован трубопроводом, например трубкой или микротрубкой. Трубка представляет собой трубопровод с внутренний диаметром более нескольких тысяч мкм. Внутренний диаметр трубопровода не ограничивается конкретным значением. Для транспорта жидкости, включающей одну или несколько микрочастиц или микросфер по каналу 102, канал 102 образован трубопроводом достаточного диаметра, позволяющим микрочастицам беспрепятственно протекать от проксимального конца 108 к дистальному концу 110. Например, для транспорта жидкости, включающей микрочастицы с диаметром пять мкм, в некоторых вариантах выполнения внутренний диаметр трубопровода, образующего канал 102, составляет от примерно 25 мкм до примерно 50 мкм. Трубопровод может быть гибким или жестким. В качестве материалов, пригодных для изготовления трубопровода, образующего канал 102, могут использоваться полистирол, пластмасса или металл, например, нержавеющая сталь.

Сочленение 104, включенное в канал 102, обеспечивает механическое соединение или связь между двумя или несколькими объектами, такими как две или несколько частей трубопровода 112 и 114, или между трубопроводом и катетером. Сочленение может быть образовано отдельно от соединяемых объектов, или может быть объединено с объектами. Сочленение 104 не ограничивается конкретным типом. Различные сочленения и соединения пригодны для применения в формировании сочленения 104 в канале 102 устройства 100.

Люэровский соединитель является одним из типов соединения, применяемым в качестве соединительного компонента в васкулярной системе доставки жидкости. Люэровский соединитель включает сужающуюся гильзу и коническую вставную часть, которая входит в гильзу без закрепления. В некоторых вариантах сужение составляет около шести процентов. Для применения в васкулярных системах доставки жидкости, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, устройство 100 включает в себя люэровский соединитель для сочленения 104 в канале 102. Материал для сочленения выбран из условий совместимости с жидкостью и окружающими и рабочими условиями, такими как температура и давление в канале 102.

При работе устройство 100 проводит жидкость, например жидкость с одной или несколькими микрочастицами по каналу 102. Микрочастицы могут быть, но не обязательно, сферическими. Микрочастицы, пригодные для использования в устройстве 100, могут быть образованы сплошными или полыми стеклянными или стеклокомпозитными шариками. В некоторых вариантах осуществления изобретения удельная масса каждой из микрочастиц составляет около 1,5.

Термин микрочастицы включает наночастицы, микрочастицы и микросферы. К наночастицам отнесены частицы и наносферы с диаметром от примерно 50 нм до примерно 1000 нм. К микрочастицам отнесены частицы с диаметром от примерно 1 мкм до примерно 1000 мкм. К микросферам отнесены по существу сферические элементы с диаметром от примерно 1 мкм до примерно 1000 мкм. Примерные материалы, пригодные для применения в формировании микрочастиц, включают в себя неорганические, органические, полимерные, радиоактивные и магнитные материалы. Неорганические материалы представляют собой металлы, кварц, алюминий, титан, стекло или керамику. Органические материалы представляют собой полистирол, меланин или полилактид. Полимерные материалы представляют собой полиуретан, лигнин, полиамид, силикон, сополимеры и триммеры. Радиоактивные материалы обладают спонтанной эмиссией потока частиц или электромагнитных лучей при ядерном распаде. Поток может содержать атомные или субатомные частицы, которые могут быть заряжены положительно или отрицательно. Альфа-частицы и позитроны являются примерами положительно заряженных частиц. Бета-частицы являются примером отрицательно заряженных частиц. Радиоактивные материалы включают в себя радиоактивные оксиды и радиоактивные полимеры. Магнитные материалы реагируют на магнитное поле. Магнитные материалы включают в себя некоторые металлы, такие как железо, ферромагнитные и парамагнитные материалы. Поверхность микрочастиц не ограничивается формированием из конкретного материала.

Кроме того, при работе устройства канал 102 вблизи сочленения 104 по существу выровнен с силовым полем 106. Канал 102 считается по существу выровненным с силовым полем 106, когда угол между направлением движения микрочастиц в канале 102 и направлением силового поля 106 составляет от примерно 35° до примерно 45°. Канал 102 считается практически выровненным с силовым полем 106, когда угол между направлением движения микрочастиц в канале 102 и направлением силового поля 106 составляет менее примерно 35°. Когда канал 102 практически выровнен с силовым полем 106, в канале 102 удерживается меньше частиц, чем когда канал 102 по существу выровнен с силовым полем 106. Силовое поле 106 не ограничивается конкретным типом силового поля. Силовые поля, пригодные для применения в устройстве 100, включают в себя гравитационное силовое поле, магнитное силовое поле, поле центробежных сил и электрическое силовое поле. Силовое поле 106 может быть статическим или динамическим. Статическое силовое поле не изменяется во времени. Динамическое силовое поле изменяется во времени.

Существенное выравнивание канала 102 вблизи сочленения 104 с силовым полем 106 уменьшает вероятность задержки микрочастиц в щели 116, образующейся при неправильной установке сочленения 104. Кроме того, в застойную для жидкости зону 118 на входящем углу 120 проникает меньше частиц, когда канал 102 по существу выровнен с силовым полем 106. Наконец, микрочастицы, проникающие в застойную для жидкости зону 118, движутся в направлении силового поля 106 в участок 122 турбулентности, где они возвращаются в поток жидкости в канале 102.

На фиг.1С показана блок-схема прибора 130, включающего в себя устройство 100, показанное на фиг.1В, соединенное с источником 132 радиоактивных микрочастиц и пациентом 134 для применения при лечении, например рака, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Источник 132 радиоактивных микрочастиц содержит контейнер для удержания жидкости, например флакон с радиоактивными микрочастицами. Для обеспечения защиты от радиации, испускаемой радиоактивными микрочастицами 132, контейнер либо экранируют, либо содержат в экранированном корпусе. Соединение канала 102 устройства 100 с пациентом 134 обеспечивается посредством катетера 136. Катетер 136 представляет собой полую гибкую трубку для вставления в полость тела, проток или кровеносный сосуд для подачи жидкостей. В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство 100 включает в себя катетер 136.

На фиг.1D показана схема последовательности операций способа 140, включающего введение жидкости с одной или несколькими микрочастицами в канал с сочленением (блок 142), и по существу выравнивание канала в зоне рядом с сочленением с силовым полем (блок 144). В некоторых вариантах осуществления изобретения выравнивание канала в зоне рядом с сочленением с силовым полем включает выравнивание с гравитационным полем. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ 140 дополнительно содержит включение больного раком в контур потока. В других вариантах осуществления изобретения введение жидкости с одной или несколькими микрочастицами в канал с сочленение включает в себя введение суспензии радиоактивных микрочастиц под давлением. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя введение промывной жидкости в объеме от примерно 20 мл до примерно 80 мл в канал при рабочем давлении около 207 кПа.

На фиг.2А показано в поперечном разрезе устройство 200, включающее в себя трубопровод 114, показанный на фиг.1В, канал 102, показанный на фиг.1А, расположенное в канале сочленение 104, показанное на фиг.1А, и сопло 202, расположенное в канале 102 для обеспечения прохода жидкости через застойный участок 204, расположенный рядом с сочленением 104. Сопло 202 имеет входное отверстие 206 и выходное отверстие 208. В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло 202 включает боковое отверстие 210. Сопло 202 не ограничивается конкретным числом боковых отверстий. В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло 202 имеет боковое отверстие 210 и одно или несколько дополнительных боковых отверстий 211.

Канал 102 включает проксимальный 108 и дистальный 110 концы, показанные на фиг.1В, и образует путь или трубопровод для транспортировки или подачи жидкости от проксимального конца 108 к дистальному концу 110. Примером использования устройства 200 является внутривенное введение жидкости для лечения заболевания. В качестве иллюстрации устройство 200 обеспечивает подачу жидкости с одной или несколькими радиоактивными микрочастицами в сосудистую систему человека для лечения рака. Рак печени является примером заболевания, для которого разработана терапия с применением устройства 200.

При работе устройства все микрочастицы, проникающие в канал 102 на проксимальном конце 108 устройства 200, поступают в сопло 202 через входное отверстие 206 и выходят из устройства 200 на дистальном его конце 110. Застойный участок 204 является внутренней областью сочленения 104, в котором поступающие из входного отверстия 206 сопла 202 микрочастицы могут задерживаться. Когда микрочастицы удерживаются в застойном участке 204, они не проходят через сочленение 104 к дистальному концу 110. В некоторых системах, например, лечебных желательно поддерживать количество удержанных микрочастиц на низком уровне.

Введение сопла 202 в канал 102 изменяет динамику потока жидкости в сочленении 104. В некоторых вариантах осуществления изобретения увеличение площади поперечного сечения входного отверстия 206 сопла 202 относительно поперечного сечения выходного отверстия 208 уменьшает вероятность удержания в застойном участке 204 микрочастиц, проходящих по каналу 102. В некоторых вариантах осуществления изобретения диаметр выходного отверстия 208 составляет от примерно 0,2 мм до примерно 1 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения площадь поперечного сечения выходного отверстия 208 составляет примерно 40% от площади поперечного сечения входного отверстия 206. В некоторых вариантах осуществления изобретения диаметр выходного отверстия 208 составляет примерно от пяти до десяти диаметров микрочастиц. Дополнительное увеличение площади поперечного сечения входного отверстия относительно площади поперечного сечения выходного отверстия усиливает поток жидкости через боковое отверстие 210, содействуя движению микрочастиц через застойный участок 204.

Скорость жидкости на выходном отверстии 208 сопла 202 создает участок низкого давления для отвода жидкости и микрочастиц из застойного участка 204 в канал 102. Кроме того, сопло 202 занимает объем в сочленении 104, повышающий скорость потока и увлечение частиц в канал 102 рядом с соплом 202. Расположение выходного отверстия 208 в сопле 202 за застойным участком 204 приводит к доставке по существу всех микрочастиц в жидкость в месте сочленения 104 за застойным участком 204.

Сопло 202 содержит канал 212 сопла, расположенный между входным 206 и выходным 208 отверстиями. В некоторых вариантах осуществления изобретения канал 212 сопла имеет сужение 214. В некоторых вариантах осуществления изобретения уклон сужения 214 не превышает примерно 45°. Уклон сужения 214 является наибольшим уклоном канала 212 сопла между входным 206 и выходным 208. отверстиями. Для сужения 214 с уклоном меньше примерно 45° снижается вероятность засорения микрочастицами канала 212 сопла. Засорение микрочастицами происходит тогда, когда группы микрочастиц перекрывают полностью или частично канал 212 сопла.

В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло 202 имеет боковое отверстие 210. Боковое отверстие 210 расположено на боковой поверхности сопла 202. Наличие бокового отверстия 210 в сопле 202 изменяет динамику потока жидкости в сочленении 104. Боковое отверстие 210 обеспечивает поток жидкости, поступающей в сопло 202 из входного отверстия 206, через застойный участок 204. Боковое отверстие 210 расположено рядом с входным отверстием 206 сопла 202. Как описано выше, увеличение площади поперечного сечения входного отверстия 206 относительно площади поперечного сечения выходного отверстия 208 создает перепад давлений для протекания большего потока жидкости через боковое отверстие 210. Поток жидкости в боковом отверстии 210 способствует образованию турбулентности рядом с соплом 202, что перемещает микрочастицы из застойного участка 204 рядом с соплом 202 в канал 102. Канал, образуемый боковым отверстием 210 в застойном участке 204, удаляет по существу все микрочастицы из застойного участка 204.

Боковое отверстие 210 не ограничивается конкретной формой. В некоторых вариантах осуществления изобретения боковое отверстие 210 является по существу цилиндрическим проходом с диаметром по крайней мере такой величины, как у наибольшей из микрочастиц. Однако для снижения вероятности засорения диаметр бокового отверстия должен составлять по крайней мере два или несколько диаметров микрочастиц. В некоторых вариантах осуществления изобретения диаметр бокового отверстия составляет примерно 0,25 мм.

Сопло 202 не ограничивается конкретным числом боковых отверстий. Боковые отверстия 210 могут повторяться по периметру сопла 202. Повторение боковых отверстий 210 не ограничивается конкретной конфигурацией. В некоторых вариантах осуществления изобретения два или несколько боковых отверстий расположены на по существу равных расстояниях одно от другого по периметру сопла 202. В некоторых вариантах осуществления изобретения число боковых отверстий 210 равно четырем, при этом каждое из четырех боковых отверстий расположено на по существу равном расстоянии от каждого другого отверстия по периметру сопла 202.

В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло 202 содержит буртик 216. Буртик 216 выполнен по размеру сочленения 104 и центрирован относительно него, образуя своим наружным краем уплотнение. Наличие уплотнения между буртиком 216 и сочленением 104 предотвращает образование щели 116, что уменьшает число возможных участков в сочленении 104, способных удерживать микрочастицы.

При работе устройства 200 жидкость поступает в проксимальный конец 108, протекает вдоль канала 102 через сочленение 104 и сопло 202 и выходит из сочленения 104 на дистальном конце 110. Сочленение 104 и сопло 202 обеспечивают поток жидкости с одной или несколькими микрочастицами, жидкости с поддержанием малого числа частиц, удерживаемых в застойном участке 204 сочленения 104.

Как подробно показано на фиг.2В, устройство 220 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения включает в себя сочленение 104, показанное на фиг.2А, сопло 202, показанное на фиг.2А, уплотнение 222 с плоской поверхностью и упругое уплотнение 224. В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло 202 включает буртик 216. Уплотнение 222 с плоской поверхностью образовано между сочленением 104 и буртиком 216. Уплотнение с плоской поверхностью представляет собой уплотнение, образованное контактом по поверхности между двумя элементами. В некоторых вариантах осуществления изобретения сочленение 104 включает упругое уплотнение 224. Упругое уплотнение 224 образовано кольцом из упругого материала, сжатого между двумя элементами сочленения 104.

Устройство 200, показанное на фиг.2А, и устройство 220, показанное на фиг.2В, могут быть включены в систему доставки жидкости, подключенную к пациенту. В таких вариантах осуществления изобретения каждое из устройств 200 или 220 обеспечивает эффективную инфузию микрочастиц высокой плотности, высокой мощности при низких давлении инфузии и расхода. Низкое давление инфузии снижает вероятность утечки. Низкий расход снижает вероятность рефлюкса (обратного потока в сосудистой системе пациента), что в свою очередь повышает вероятность доставки микрочастиц к цели.

На фиг.3 показано устройство 300, включающее в себя канал 302 с низким расходом жидкости, включающий сочленение 304 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Сочленение 304 имеет проксимальный конец 306 и дистальный конец 308. При работе канал 302 с низким расходом жидкости, включающий в себя сочленение 304, доставляет по крайней мере 90% микрочастиц от источника микрочастиц высокой плотности от проксимального конца 306 до дистального конца 308 сочленения 304. Например, если источник микрочастиц высокой плотности содержит десять миллионов частиц, то при работе устройства 300 от источника до дистального конца 308 сочленения 304 доставляются по крайней мере девять миллионов микрочастиц высокой плотности. Катетер является примером сочленения, пригодного для соединения с устройством 300. В некоторых вариантах осуществления изобретения при работе в канале 302 с низким расходом жидкости скорость потока составляет от примерно 0,05 мм/сек до примерно 0,93 мм/сек. Микрочастица высокой плотности имеет удельную массу примерно 1,5. Микрочастица высокой удельной активности имеет удельную активность примерно 0,5 кюри на грамм. Для нерадиоактивных частиц высокая удельная активность относится к концентрации активного ингредиента, например, лечебного средства или средства, усиливающего действие лекарства, например, окислителя. Устройство 300 улучшает доставку микрочастиц к цели и особенно полезно в тех случаях, когда способный удерживать микрочастицы объем в сочленении 304 превышает примерно 5% объема микрочастиц, предназначенных для доставки к цели.

На фиг.4 показана схема последовательности операций способа 400, включающего соединение источника микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих (блок 402), и доставку этих микрочастиц при давлении на источнике от примерно 35 кПа до примерно 207 кПа (блок 404). В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка микрочастиц с высокой удельной активностью у млекопитающих включает наличие катетера между источником и млекопитающим. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка микрочастиц высокой плотности, обладающих высокой удельной активностью у млекопитающих, осуществляется при давлении на источнике от примерно 35 кПа до примерно 207 кПа и обеспечивает доставку более 90% микрочастиц высокой плотности, доступных в источнике, к млекопитающему.

На фиг.5 показана сводная таблица, показывающая размер катетера, диапазоны давления, эквивалентные расходы, и объем промывки микрочастицами, пригодными для применения в качестве источника микрочастиц в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Как можно видеть в таблице, для катетера размера 3 French диапазон давлений в канале 302, показанном на фиг.4, лежит в пределах от примерно 35 кПа до примерно 207 кПа. Эквивалентный расход составляет 0,49±0,44 мл/сек, а объем промывки не превышает примерно 60 мл. Для катетера размера 5 French диапазон давления в канале 302, показанном на фиг.4, составляет от примерно 35 кПа до примерно 207 кПа. Эквивалентный расход составляет 2,1±0,9 мл/сек, а объем промывки не превышает примерно 60 мл. Изменение расхода основано на трех среднеквадратических отклонениях. Значения расхода для катетеров 4 French находятся между значениями для катетеров 3 и 5 French. При давлениях и расходах, показанных в сводной таблице, источник микрочастиц высокой плотности может включать уплотнение, рассчитанное на меньшее давление, чем для каналов высокого давления.

На фиг.6 показана схема последовательности операций способа 600 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Способ 600 включает доставку одной или нескольких микрочастиц субъекту (блок 602), и получения изображения одной или нескольких микрочастиц для получения данных в наглядном представлении (блок 604). Данные в наглядном представлении могут анализироваться врачом, клиницистом или компьютерной системой для постановки диагноза. Данные в наглядном представлении не ограничиваются конкретным типом данных. Примеры типов данных включают цифровые, хранящиеся в компьютерной системе, аналоговые, такие как фотографии или другие визуализируемые изображения, и смешанные цифровые и аналоговые. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка одной или нескольких микрочастиц субъекту включает доставку одной или нескольких микрочастиц в микрососудистое русло. Микрососудистое русло включает малые сосудистые структуры в органах, таких как печень человека. Эти малые сосудистые структуры могут задерживать по существу сферические микрочастицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка одной или нескольких микрочастиц субъекту включает доставку одной или нескольких радиоактивных микрочастиц. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка одной или нескольких микрочастиц в микрососудистое русло включает доставку одной или нескольких микрочастиц в микрососудистое русло печени или другого органа человека. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка одной или нескольких микрочастиц в микрососудистое русло включает доставку одной или нескольких радиоактивных микрочастиц в микрососудистое русло печени, молочной железы, мозга или другого органа человека. Получение изображения микрочастиц не ограничивается конкретным способом. Любой способ получения изображения, способный обнаружить микрочастицы или группы микрочастиц, пригоден для применения в способе 600. Примерами способов получения изображения являются ультразвуковой способ, магнитно-резонансная и компьютерная томография.

На фиг.7 показана схема последовательности операций способа 700 диагностики, включающего в себя анализ в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Способ 700 включает в себя доставку одной или нескольких по существу сферических микрочастиц субъекту (блок 702), получение изображения одной или нескольких по существу сферических микрочастиц для формирования данных в наглядном представлении (блок 704) и анализ данных в наглядном представлении для идентификации аномального состояния (блок 706). Рак является одним из примеров аномального состояния, которое можно выявить и анализировать с применением способа 700. Способ 700 также включает доставку малого числа радиоактивных микрочастиц субъекту, такому как животное, анализ и определение распределения микрочастиц в субъекте и разработку режима лечения на основе анализа. Режим лечения может включать доставку большого числа по существу сферических микрочастиц субъекту. В некоторых вариантах осуществления изобретения доставка одной или нескольких по существу сферических микрочастиц субъекту включает доставку одной или нескольких радиоактивных микрочастиц. В некоторых вариантах осуществления изобретения анализ данных в наглядном представлении для идентификации аномального состояния включает сравнение данных в наглядном представлении с данными, идентифицирующими известные заболевания, для обнаружения патологического состояния у животного. В некоторых вариантах осуществления изобретения получение изображения одной или нескольких по существу сферических микрочастиц для создания данных в наглядном представлении включает получение изображения с применением магнитно-резонансной системы получения изображения. Однако способы получения изображения не ограничиваются конкретным способом. Любой способ, который может выявить микрочастицы, может применяться в описанных способах диагностики. Примеры систем получения изображения включают системы, создающие изображение с применением волн, таких как электромагнитные или звуковые волны. Примеры систем получения изображения, применяющих электромагнитные волны, включают магнитно-резонансные системы создания изображения и компьютерную томографию. Примеры систем получения изображения, применяющих звуковые волны, включают ультразвуковые системы получения изображения.

Хотя многие изменения и модификации описанных вариантов осуществления изобретения становятся явными для специалистов в данной области техники после ознакомления с вышеприведенным описанием, нужно понять, что любой конкретный вариант осуществления изобретения, показанный и описанный со ссылкой на чертежи, не является ограничивающим. Таким образом, ссылки на детали различных вариантов осуществления изобретения не предназначены для ограничения объема изобретения.

Группа изобретений относится к области медицинской техники. Устройство включает канал для подачи жидкости с одной или несколькими микрочастицами и расположенное в канале сочленение. При этом поток жидкости в области сочленения по выровнен силовым полем. Другой вариант устройства содержит сопло, обеспечивающее прохождение потока жидкости через застойный участок рядом с сочленением, удаляющего все микрочастицы из застойного участка. Способ включает введение жидкости с одной или несколькими радиоактивными микрочастицами в канал, содержащий сочленение, и выравнивание потока жидкости в области сочленения силовым полем. При доставке одной или нескольких по существу сферических микрочастиц субъекту ему доставляют по меньшей мере 90% радиоактивных микрочастиц. Другой вариант способа включает подсоединение источника микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью к субъекту и доставку микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью к субъекту под давлением на источнике от 35 кПа до 207 кПа. Кроме того, еще в одном варианте способа получают изображение одной или нескольких сферических микрочастиц для формирования данных в наглядном представлении, и анализируют данные в наглядном представлении для определения аномального состояния. Применение данной группы изобретений позволит эффективно доставлять микрочастицы лекарственных средств по сосудистой системе к цели. 6 н. и 28 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для доставки жидкости с радиоактивными микрочастицами по микрососудистому руслу, включающее в себя канал для подачи жидкости с одной или несколькими микрочастицами и расположенное в канале сочленение, отличающееся тем, что поток жидкости в области сочленения выровнен силовым полем.

2. Устройство по п.1, в котором сочленение представляет собой люэровское соединение.

3. Устройство по п.1, в котором канал включает в себя катетер.

4. Устройство по п.1, которое осуществляет введение лекарственной жидкости для терапии рака.

5. Устройство по п.1, в котором одна или несколько микрочастиц имеют удельную массу более 1,5.

6. Устройство по п.1, в котором сочленение входит в состав катетера.

7. Устройство для доставки жидкости с микрочастицами по микрососудистому руслу, включающее в себя канал для подачи жидкости с одной или несколькими микрочастицами и расположенные в канале сочленение и сопло, обеспечивающее прохождение потока жидкости через застойный участок рядом с сочленением, удаляющего, по существу, все микрочастицы из застойного участка.

8. Устройство по п.7, в котором канал рядом с сочленением расположен по отношению к направлению силового поля под углом ±35°.

9. Устройство по п.7, в котором канал рядом с сочленением расположен по отношению к направлению силового поля под углом ±45°.

10. Устройство по п.7, в котором сопло имеет боковое отверстие.

11. Устройство по п.10, в котором площадь поперечного сечения входного отверстия сопла больше площади поперечного сечения выходного отверстия сопла.

12. Устройство по п.11, в котором сопло содержит канал, проходящий от входного отверстия сопла до выходного отверстия сопла, причем указанный канал имеет сужение.

13. Устройство по п.12, в котором сужение имеет наклон меньше 45°.

14. Устройство по п.7, в котором сопло содержит буртик, по существу, центрированный в сочленении и подогнанный по размеру, формируя уплотнение для, по существу, предотвращения обратного тока.

15. Устройство по п.14, в котором сочленение содержит уплотнение.

16. Устройство по п.14, в котором уплотнение представляет собой упругое уплотнение.

17. Устройство по п.14, в котором сопло включает в себя буртик, образующий сопло с плоской поверхностью.

18. Устройство по п.14, в котором сочленение содержит сужающийся элемент.

19. Устройство по п.7, которое осуществляет введение лекарственной жидкости для терапии рака.

20. Способ доставки жидкости с радиоактивными микрочастицами по микрососудистому руслу, включающий введение жидкости с одной или несколькими радиоактивными микрочастицами в канал, содержащий сочленение, и выравнивание потока жидкости в области сочленения силовым полем, при этом при доставке одной или нескольких, по существу, сферических микрочастиц субъекту ему доставляют по меньшей мере 90% радиоактивных микрочастиц.

21. Способ по п.20, в котором поток жидкости в области сочленения выровнен гравитационным полем.

22. Способ по п.21, дополнительно включающий включение больного раком субъекта в контур потока.

23. Способ по п.22, в котором введение жидкости с одной или несколькими микрочастицами в канал, содержащий сочленение, включает в себя введение в канал суспензии радиоактивных микрочастиц под давлением.

24. Способ по п.20, дополнительно включающий введение промывной жидкости объемом от 20 мл до 80 мл.

25. Устройство для доставки жидкости с микрочастицами по микрососудистому руслу, содержащее сочленение, имеющее проксимальный и дистальные концы и канал с низким расходом жидкости, содержащий указанное сочленение, для доставки по крайней мере 90% микрочастиц, полученных от их источника высокой плотности, от проксимального конца сочленения к дистальному его концу.

26. Устройство по п.25, в котором сочленение включает в себя катетер.

27. Устройство по п.26, в котором низкий расход жидкости составляет от 0,05 мл/с до 0,93 мл/с.

28. Устройство по п.25, в котором источник микрочастиц высокой плотности содержит одну или несколько микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью.

29. Способ доставки жидкости с микрочастицами по микрососудистому руслу, включающий подсоединение источника микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью к субъекту и доставку микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью к субъекту под давлением на источнике от 35 кПа до 207 кПа.

30. Способ по п.29, в котором источник микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью подсоединяют к субъекту через катетер.

31. Способ по п.30, в котором при доставке микрочастиц высокой плотности с высокой удельной активностью к субъекту под давлением на источнике от 35 кПа до 207 кПа субъекту доставляют более 90% микрочастиц высокой плотности, полученных от источника.

32. Способ доставки жидкости с радиоактивными микрочастицами по микрососудистому руслу, включающий доставку одной или нескольких, по существу, сферических микрочастиц субъекту, получение изображения одной или нескольких, по существу, сферических микрочастиц для формирования данных в наглядном представлении и анализ данных в наглядном представлении для определения аномального состояния, при этом при доставке одной или нескольких, по существу, сферических микрочастиц субъекту ему доставляют одну или несколько радиоактивных микрочастиц.

33. Способ по п.32, в котором при анализе данных в наглядном представлении для определения аномального состояния сравнивают данные в наглядном представлении с данными, идентифицирующими известные заболевания, для определения патологического состояния у субъекта.

34. Способ по п.32, в котором при получении изображения одной или нескольких, по существу, сферических микрочастиц для формирования данных в наглядном представлении получают изображения с применением магнитно-резонансной системы получения изображения.