Устройства и способы для расширения отверстия придаточной пазухи носа и для лечения синусита
Группа изобретений относится к медицине. Предоставлены медицинские приборы, адаптированные для имплантации в тело пациента на ограниченный период времени с использованием минимально инвазивных процедур введения для расширения стенозированного отверстия, такого как стенозированное отверстие пазухи носа. Устройства и способы могут быть использованы для лечения синусита и других расстройств со стороны носа и/или пазухи носа. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 37 ил., 1 табл.
Кости черепа и лица содержат ряд заполненных воздухом полостей, известных как придаточные пазухи носа, которые соединены проходами. Придаточные пазухи носа включают лобные пазухи, клиновидные пазухи и верхнечелюстные (гайморовы) пазухи. Придаточные пазухи носа выстланы эпителиальной тканью, вырабатывающей слизь, и сообщаются с носовой полостью. В норме, слизь, произведенная эпителиальной тканью, медленно стекает из каждой пазухи через отверстие, известное как устье. Если эпителиальная ткань одного из этих проходов воспаляется по любой причине, полости, которые дренируются через этот проход, могут стать заблокированными. Эта блокировка может быть периодической (приводит в результате к болевым ощущениям) или хронической. Указанное препятствие дренированию слизи (например, закупорка устья пазухи) может привести в результате к застою слизи в придаточных пазухах носа. Хронический застой слизи в пазухах может привести к повреждению эпителия, который выстилает пазухи, с последующим снижением давления кислорода и ростом микроорганизмов (например, инфекция пазухи).
Термин "синусит" относится обычно к любому воспалению или инфекции придаточных пазух носа, вызванных бактериями, вирусами, грибками (плесневым грибком), аллергией или их комбинацией. По оценкам, хронический синусит (например, продолжительностью более 3 месяцев) приводит к 18-22 миллионов посещений кабинета врача в год в Соединенных Штатах. Пациенты, страдающие от синусита, обычно испытывают, по меньшей мере, некоторые из следующих симптомов: головные боли или лицевую боль, заложенность носа или носоглоточные выделения, затруднение дыхания через одну или через обе ноздри, неприятный запах изо рта и/или боли верхних зубов. Таким образом, одним из способов лечения синуситов является восстановление утраченного тока слизи.
Предоставлены медицинские приборы, адаптированные для имплантации в тело пациента на ограниченный период времени с использованием минимально инвазивных процедур введения для расширения стенозированного отверстия, такого как стенозированное отверстие пазухи. Устройства и способы могут быть использованы для лечения синусита и других расстройств со стороны носа и/или пазухи носа.
Аспекты настоящего изобретения включают способ расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя установку устройства в стенозированное отверстие, где устройство включает расширяемую часть, выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия, и приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более, причем расширенная конфигурация расширяет стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя извлечение устройства из стенозированного отверстия в определенный момент времени после того, как устройство расширилось до расширенной конфигурации.
В некоторых случаях, придаточная пазуха носа представляет собой лобную пазуху, клиновидную пазуху или верхнечелюстную пазуху.
В ряде случаев, устройство включает в себя, по меньшей мере, один фиксатор, выполненный с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
В отдельных случаях, способ включает в себя фиксирование устройства в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части посредством, по меньшей мере, одного из перечисленного: осмос, металл с памятью формы, пружина, набухающий полимер, тепловое расширение газа, тепловое расширение жидкости, газогенерирующая химическая реакция и расширение материала посредством фазового перехода.
В ряде случаев, устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, где канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал выполнен таким образом, чтобы предоставить возможность тока жидкости между внутренним просветом придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
В некоторых вариантах осуществления расширяемая часть включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В ряде случаев, канал включает непроницаемый материал.
В отдельных случаях, расширяемая часть включает непроницаемую мембрану.
В определенных случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя доставку лекарственного средства из устройства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых случаях, лекарственное средство включает в себя антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
В ряде случаев, лекарственное средство представляет собой антибиотик, выбранный из группы, состоящей из левофлоксацина, моксифлоксацина, амоксициллина, клавулановой кислоты, кларитромицина, азитромицина, цефуроксима, ципрофлоксацина, их солей и их комбинаций.
В определенных случаях, лекарственное средство представляет собой противовоспалительное лекарственное средство, выбранное из группы, состоящей из метилпреднизолона, дексаметазона, их солей и их комбинаций.
В отдельных случаях, способ предназначен для лечения субъекта, имеющего синусит. Например, некоторые варианты осуществления включают устройства, описанные в настоящем документе, для использования при лечении синусита.
В некоторых случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 4 часов до 14 дней.
В некоторых вариантах осуществления, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 1 дня до 10 дней.
В определенных случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 2 дней до 8 дней.
В некоторых случаях, устройство включает в себя биоразлагаемый материал.
В определенных случаях, нерасширенная конфигурация имеет диаметр равный 5 мм или меньше.
В некоторых вариантах осуществления придаточная пазуха носа представляет собой верхнечелюстную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 5 мм до 10 мм.
В отдельных случаях, придаточная пазуха носа представляет собой лобную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 3 мм до 5 мм.
В некоторых случаях, придаточная пазуха носа представляет собой клиновидную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 2 мм до 3 мм.
Аспекты настоящего изобретения также включают устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. Устройство включает расширяемую часть, выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, причем нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия и приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более, при этом расширенная конфигурация расширяет стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления придаточная пазуха носа представляет собой лобную пазуху, клиновидную пазуху или верхнечелюстную пазуху.
В некоторых случаях, устройство включает в себя, по меньшей мере, один фиксатор, выполненный с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
В определенных случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части посредством, по меньшей мере, одного из перечисленного: осмос, металл с памятью формы, пружина, набухающий полимер, тепловое расширение газа, тепловое расширение жидкости, газогенерирующая химическая реакция и расширение материала посредством фазового перехода.
В некоторых случаях, устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, где канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта, и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости между внутренним просветом придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
В ряде случаев, расширяемая часть включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В определенных случаях, канал включает непроницаемый материал.
В некоторых вариантах осуществления расширяемая часть включает непроницаемую мембрану.
В определенных случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых случаях, устройство включает в себя резервуар для лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки лекарственного средства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления лекарственное средство включает антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
В ряде случаев, лекарственное средство представляет собой антибиотик, выбранный из группы, состоящей из левофлоксацина, моксифлоксацина, амоксициллина, клавулановой кислоты, кларитромицина, азитромицина, цефуроксима, ципрофлоксацина, их солей и их комбинаций.
В определенных случаях, лекарственное средство представляет собой противовоспалительное лекарственное средство, выбранное из группы, состоящей из метилпреднизолона, дексаметазона, их солей и их комбинаций.
В ряде случаев, устройство выполнено для лечения субъекта, имеющего синусит.
В некоторых случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 4 часов до 14 дней.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 1 дня до 10 дней.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение периода от 2 дней до 8 дней.
В некоторых случаях, устройство включает в себя биоразлагаемый материал.
В ряде случаев, устройство по существу состоит из биоразлагаемого материала.
В отдельных случаях, нерасширенная конфигурация имеет диаметр равный 5 мм или меньше.
В ряде случаев, придаточная пазуха носа представляет собой верхнечелюстную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 5 мм до 10 мм.
В некоторых вариантах осуществления придаточная пазуха носа представляет собой лобную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 3 мм до 5 мм.
В определенных случаях, придаточная пазуха носа представляет собой клиновидную пазуху, и расширенная конфигурация имеет диаметр в диапазоне от 2 мм до 3 мм.
Аспекты настоящего изобретения также включают устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, при этом устройство включает саморасширяющийся приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, и расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, причем нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия.
В определенных случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часов или более.
В некоторых случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более.
В ряде случаев, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части посредством, по меньшей мере, одного из перечисленного: осмос, металл с памятью формы, пружина, набухающий полимер, тепловое расширение газа, тепловое расширение жидкости, газогенерирующая химическая реакция и расширение материала посредством фазового перехода.
В определенных случаях, приводной механизм включает осмотически активное вещество.
В ряде случаев, расширяемая часть выполнена так, чтобы расширять стенозированное отверстие таким образом, чтобы предоставить возможность большего количества дренирования через стенозированное отверстие по сравнению с нерасширенным стенозированным отверстием.
В некоторых случаях, устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, где канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта, и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости между внутренним просветом придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
В отдельных случаях, расширяемая часть включает полупроницаемую мембрану.
В определенных случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В ряде случаев, канал включает непроницаемый материал.
В некоторых случаях, расширяемая часть включает непроницаемую мембрану.
В некоторых вариантах осуществления канал включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя, по меньшей мере, одно из перечисленного: (i) дистальный фиксатор рядом с дистальным концом устройства, и (ii) проксимальный фиксатор рядом с проксимальным концом устройства, при этом каждый из дистального и проксимального фиксаторов выполнен с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых случаях, устройство включает в себя резервуар для лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки лекарственного средства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
В ряде случаев, лекарственное средство включает в себя антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
Аспекты настоящего изобретения также включают устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, при этом устройство включает в себя: (а) осмотический приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию; и (б) расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часов или более.
В определенных случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более.
В некоторых случаях, осмотический приводной механизм включает осмотически активное вещество.
В ряде случаев, устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, при этом канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта, и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости между внутренним просветом придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
В отдельных случаях, расширяемая часть включает полупроницаемую мембрану.
В ряде случаев, канал включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых вариантах осуществления канал включает непроницаемый материал.
В определенных случаях, расширяемая часть включает непроницаемую мембрану.
В некоторых случаях, канал включает полупроницаемую мембрану. В ряде случаев, устройство включает в себя, по меньшей мере, одно из перечисленного: (i) дистальный фиксатор рядом с дистальным концом устройства, и (ii) проксимальный фиксатор рядом с проксимальным концом устройства, причем каждый из дистального и проксимального фиксаторов выполнен с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
В определенных случаях, устройство включает в себя резервуар для лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки лекарственного средства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления лекарственное средство включает в себя антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
Аспекты настоящего изобретения также включают устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, при этом устройство включает в себя: (а) канал, определяющий внутреннюю полость, причем канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта, и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости между внутренним просветом придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве; (б) саморасширяющийся приводной механизм, расположенный на наружной поверхности канала и выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию; и (в) расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, причем нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя, по меньшей мере, одно из перечисленного: (i) дистальный фиксатор рядом с дистальным концом канала и (ii) проксимальный фиксатор рядом с проксимальным концом канала, причем каждый из дистального и проксимального фиксаторов выполнен с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
В отдельных случаях, устройство включает в себя резервуар для лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки лекарственного средства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
В ряде случаев, расширяемая часть включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых вариантах осуществления канал включает полупроницаемую мембрану.
В отдельных случаях, канал включает непроницаемый материал.
В ряде случаев, расширяемая часть включает непроницаемую мембрану.
В определенных случаях, канал включает полупроницаемую мембрану.
В некоторых случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения в радиальном направлении наружу от канала.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм включает осмотически активное вещество.
В отдельных случаях, канал является по существу несминающимся.
Аспекты настоящего изобретения также включают набор, содержащий: (а) устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта; и (б) инструкции по использованию устройства для расширения стенозированного отверстия. Устройство включает в себя: (1) расширяемую часть, выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия; и (2) осмотический приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часов или более, причем расширенная конфигурация расширяет стенозированное отверстие; и
В отдельных случаях, набор включает два или более устройств.
В некоторых случаях, набор включает первое устройство и второе устройство, причем расширенная конфигурация второго устройства имеет диаметр, который является большим по сравнению с диаметром расширенной конфигурации первого устройства.
В ряде случаев, набор включает один или больше измерительных зондов устья пазухи носа для определения размера стенозированного отверстия.
Аспекты настоящего изобретения также включают устройство для расширения стенозированного отверстия у субъекта, где устройство включает в себя: (а) осмотический приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию; и (б) расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, причем нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия.
В отдельных случаях, приводной механизм является саморасширяющимся при контакте с тканью субъекта.
В ряде случаев, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часов или более.
В отдельных случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, причем канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости через него при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
В определенных случаях, приводной механизм расположен на наружной поверхности канала.
Аспекты настоящего изобретения также включают способ расширения стенозированного отверстия у субъекта, при этом способ включает в себя установку устройства в стенозированное отверстие. В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя: (а) осмотический приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию; и (б) расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия, причем расширение устройства после вышеупомянутой установки способствует расширению стенозированного отверстия у субъекта.
На фиг.1 показан частичный вид в разрезе головы человека, показывающий месторасположение лобных пазух (ЛП) и верхнечелюстных пазух (ВП);
на фиг.2 - вид в разрезе части головы человека, показывающий местоположение лобной пазухи (ЛП) и клиновидной пазухи (КП);
на фиг.3 - вид в разрезе осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.4 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.3, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.5 - вид в разрезе варианта осуществления осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.6 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.5, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.7 - вид в перспективе варианта осуществления осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.8 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.7, выполненного вдоль линии VIII-VIII, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.9 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.7, выполненного вдоль линии IX-IX, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.10 - вид в перспективе устройства, показанного на фиг.7, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.11 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.10, выполненного вдоль линии XI-XI, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.12 - вид в разрезе устройства, управляемого расширяемым полимером для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.13 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.12, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.14 - вид в разрезе варианта осуществления устройства, управляемого расширяемым полимером для расширения отверстия придаточной пазухи носа, в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.15 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.14, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.16 - вид в перспективе устройства для вставки расширяемого устройства в отверстие придаточной пазухи носа, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.17 - поперечное сечение части устройства, показанного на фиг.16, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.18 - поперечное сечение устройства, показанного на фиг.16 и 17, относительно отверстия верхнечелюстной пазухи, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.19 - поперечное сечение устройства, показанного на фиг.16, сразу после того, как устройство для расширения было вставлено в отверстие придаточной пазухи носа, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.20 - вид в перспективе устройства, которое включает участок прикрепления (например, петлю) для облегчения удаления устройства из стенозированного отверстия, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.21 - вид в перспективе варианта осуществления осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.22 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.21, выполненном вдоль линии XXII-XXII, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.23 - вид в разрезе варианта осуществления осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.24 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг.23, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.25 - вид в разрезе варианта осуществления осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.26А - график зависимости увеличения массы (масс %) расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 2 настоящего документа;
на фиг.26B - график зависимости диаметра расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 2 настоящего документа;
на фиг.27 - график зависимости диаметра расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 2 и in vivo в Примере 3 настоящего документа;
на фиг.28 - график зависимости увеличения массы (мг) расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 2 и in vivo в Примере 3 настоящего документа;
на фиг.29 - график зависимости диаметра отверстия верхнечелюстной пазухи от времени после расширения осмотическими расширителями, протестированными in vivo в Примере 3 настоящего документа;
на фиг.30 - график зависимости диаметра расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 5 и in vivo в Примере 6 настоящего документа;
на фиг.31 - график зависимости увеличения массы (масс %) расширителя от времени для осмотических расширителей, протестированных in vitro в Примере 5 и in vivo в Примере 6 настоящего документа;
на фиг.32 - график зависимости среднего диаметра отверстия верхнечелюстной пазухи от времени после расширения осмотическими расширителями, протестированными in vivo в Примере 3 настоящего документа;
на фиг.33 - вид в разрезе варианта осуществления фиксатора для осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.34 - вид в разрезе фиксатора, показанного на фиг.33, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.35 - вид в разрезе варианта осуществления фиксатора для осмотически управляемого устройства для расширения отверстия придаточной пазухи носа, в нерасширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;
на фиг.36 - вид в разрезе фиксатора, показанного на фиг.35, в расширенной конфигурации, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия; и
на фиг.37 - поперечное сечение устройства для вставки расширяемого устройства в отверстие придаточной пазухи носа, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Аспекты настоящего изобретения включают устройство для расширения стенозированного отверстия у субъекта. Термин "стенозированное отверстие" относится к патологическому сужению биологического прохода. В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя осмотический приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, и расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия. В некоторых вариантах осуществления приводной механизм является саморасширяющимся при контакте с тканью субъекта. Приводной механизм может быть выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часа или более, или приводной механизм может быть выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более. В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя канал, определяющий внутреннюю полость, где канал выполнен так, чтобы предоставить возможность тока жидкости через него при установлении устройства в пределах стенозированного отверстия. В некоторых случаях, приводной механизм расположен на наружной поверхности канала.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения, описанными в настоящем описании, устройства (также называемые синусный расширитель) для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта включают расширяемую часть и приводной механизм. В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. Приводной механизм может быть выполнен с возможностью расширения в объеме из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. Нерасширенная конфигурация устройства может иметь размер для размещения в пределах стенозированного отверстия. Во время использования, приводной механизм выполнен с возможностью расширения по размеру в расширенную конфигурацию, причем расширенная конфигурация расширяет стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен таким образом, чтобы представлять собой саморасширяющийся приводной механизм. Под термином "саморасширяющийся" подразумевается, что приводной механизм может расширяться из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию без внешнего вмешательства со стороны пользователя или медицинского работника. Например, саморасширяющийся приводной механизм может быть автономным, таким, что приводной механизм выполнен с возможностью расширения без подключения к внешнему источнику давления. По существу, описанные здесь саморасширяющиеся приводные механизмы функционируют без необходимости во внешнем источнике давления или в устройстве для контроля давления. В ряде случаев, саморасширяющийся приводной механизм расширяется из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию при поглощении жидкости из окружающей среды во время использования устройства. Например, саморасширяющийся приводной механизм может расширяться из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию при поглощении воды из окружающих стенозированное отверстие тканей во время использования устройства. Саморасширяющиеся приводные механизмы могут быть выполнены с возможностью расширения расширяемой части устройства различными способами, например, но, не ограничиваясь ими, с помощью осмотического вещества, набухающего вещества (например, набухающего полимера), их комбинации и т.п.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм выполнен таким образом, чтобы расширение начиналось при введении устройства в стенозированное отверстие субъекта. Термины "вставка" или "введение" и "имплантат" или "имплантация" используются здесь взаимозаменяемо, чтобы описать установку устройства в стенозированное отверстие субъекта на определенный период времени. В некоторых случаях, приводной механизм выполнен таким образом, чтобы расширение начиналось в течение нескольких секунд или минут после введения устройства в стенозированное отверстие. В ряде случаев, приводной механизм выполнен таким образом, чтобы расширение начиналось в течение 60 минут или меньше, например 45 минут или меньше, или 30 минут или меньше, включая 10 минут или меньше, или 5 минут или меньше, например 1 минута или меньше, после введения устройства в стенозированное отверстие.
В некоторых случаях, приводной механизм выполнен таким образом, чтобы расширение начиналось по прошествии определенного периода времени после введения устройства в стенозированное отверстие субъекта. Например, приводной механизм может быть выполнен так, чтобы начать расширение через 30 минут или больше, например через 45 минут или больше, включая 60 минут или больше, или 90 минут или больше, 120 минут или больше, или 180 минут или больше после введения устройства в стенозированное отверстие субъекта.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм включает набухающее вещество. В ряде случаев, набухающее вещество может быть выполнено для расширения при поглощении жидкости из окружающих тканей после введения устройства в стенозированное отверстие субъекта. Например, набухающее вещество может быть выполнено таким образом, чтобы поглощать воду из окружающих тканей и расширяться.
Набухающие вещества, подходящие для использования в приводном механизме включают, но не ограничиваются перечисленным: набухающие в воде полимеры, такие как термопластичный полиуретан (ТПУ), полиэтиленоксид (ПЭО), гидроксипропилметилцеллюлоза, поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза натрия, полоксамер, полиэтиленгликоль, карбомер, метилцеллюлоза, желатин, ксантановая камедь, гуаровая камедь, амилозные крахмалы, альгинаты, и их комбинации. В некоторых вариантах осуществления набухающее вещество может включать, но не ограничивается перечисленным: химически поперечносшитые органические полимеры, такие как поперечносшитая карбоксиметилцеллюлоза натрия (Ac-di-Sol; FMC Corp., Philadelphia, PA), и поперечносшитый поливинилпирролидон (PVP-XL; International Specialty Products, Wayne, NJ); физически поперечносшитые органические полимеры, такие как низкозамещенная гидроксипропилцеллюлоза (LHPC; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., New York, NY), микрокристаллическая целлюлоза (FMC Corp., Philadelphia, PA), и порошкообразная целлюлоза (Solka-Floc; International Fiber Corp., North Tonawanda, NY); неорганические набухающие вещества, такие как бентонитовая глина; их комбинации; и т.п.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм включает осмотическое вещество. В данном описании термины "осмотическое вещество", "осмотически активное вещество" и "осмовещество" используются как взаимозаменяемые и относятся к веществу, которое облегчает всасывание воды из области с высоким водным потенциалом (например, низкая концентрация растворенных веществ) через полупроницаемую мембрану в область низкого водного потенциала (например, высокая концентрация растворенных веществ), до достижения состояния динамического равновесия. В некоторых случаях, осмотически активное вещество может быть выполнено таким образом, чтобы поглощать воду, протекающую через полупроницаемую мембрану из окружающих тканей после введения устройства в стенозированное отверстие субъекта и расширения. Подходящие осмотически активные вещества описаны более подробно ниже. В некоторых вариантах осуществления осмотическое вещество выполнено так, чтобы обладать нулевым порядком скорости расширения. Под "нулевым порядком" подразумевается, что скорость наращивания объема осмотического вещества является приблизительно постоянной и не зависит от окружающей концентрации растворенных веществ.
Варианты осуществления описанных в настоящем документе устройств включают расширяемую часть. Расширяемая часть выполнена с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. В некоторых вариантах осуществления расширяемая часть выполнена с возможностью расширения в размере из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. Расширяемая часть может быть выполнена для расширения в размере без значительного увеличения объема, как например, путем растяжения в одном или нескольких измерениях из нерасширенной конфигурации. Расширяемая часть может быть установлена периферически вокруг приводного механизма. Например, расширяемая часть может быть расположена на наружной поверхности приводного механизма. В этих вариантах осуществления расширение нижележащего приводного механизма расширяет расширяемую часть из ее нерасширенной конфигурации в ее расширенную конфигурацию.
Аспекты настоящего изобретения включают устройства, которые имеют расширяемую часть, причем расширяемая часть включает мембрану. Мембрана может быть эластической мембраной, так что мембрана является выполненной с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, как описывается здесь. В отдельных случаях, мембрана является полупроницаемой мембраной. Под термином "полупроницаемая" подразумевается мембрана, являющаяся проницаемой для растворителя, но не являющаяся значительно проницаемой для растворенного вещества по градиенту концентрации, как например мембрана, которая позволяет молекулам растворителя (например, воды) проходить через мембрану посредством осмоса из области с низкой концентрацией растворенных веществ в область с высокой концентрацией растворенных веществ до достижения состояния динамического равновесия. Например, полупроницаемая мембрана может быть выполнена таким образом, чтобы позволять воде проходить через мембрану посредством осмоса из области с низкой концентрацией растворенных веществ (например, с высоким водным потенциалом) в область с высокой концентрацией растворенных веществ (например, с низким водным потенциалом) до достижения состояния динамического равновесия.
В некоторых вариантах осуществления расширяемая часть включает мембрану, которая представляет собой непроницаемую мембрану. Под термином "непроницаемая" подразумевается мембрана, которая не является существенно проницаемой для растворителя или растворенного вещества. Непроницаемые мембраны не позволяют значительным количествам молекул растворителя (например, воды) или растворенного вещества проходить через мембрану посредством осмоса даже при наличии градиента концентрации растворенных веществ по разные стороны мембраны.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя канал, определяющий внутренний просвет устройства. Канал включает дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с внутренним просветом придаточной пазухи носа у субъекта. В данном описании термин "дистальный" относится к тому концу устройства, который вводят через отверстие придаточной пазухи носа субъекта и который во время использования остается в полости пазухи. Канал также включает проксимальный конец для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта. В данном описании термин "проксимальный" относится к тому концу устройства, который остается на стороне носовой полости стенозированного отверстия во время использования устройства, установленного в стенозированное отверстие.
В ряде случаев, канал может быть выполнен таким образом, чтобы предоставить возможность тока жидкости между придаточной пазухой носа у субъекта и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве. В некоторых случаях, канал выполнен таким образом, чтобы обеспечить возможность тока жидкости и/или воздуха из придаточной пазухи носа в носовую полость субъекта. Например, канал может быть выполнен так, чтобы облегчать дренирование жидкости из придаточной пазухи носа у субъекта в носовую полость при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве. В ряде случаев, канал может быть выполнен таким образом, чтобы облегчать ток воздуха в придаточную пазуху носа у субъекта и из нее.
В некоторых вариантах осуществления приводной механизм расположен на наружной поверхности канала. Приводной механизм может быть расположен на наружной поверхности канала в положении между дистальным концом и проксимальным концом канала. Например, приводной механизм может быть установлен между дистальным фиксатором на дистальном конце канала и проксимальным фиксатором на проксимальном конце канала. Согласно изобретению расширяемая часть может быть установлена периферически вокруг приводного механизма. Таким образом, в этих вариантах осуществления приводной механизм располагается между наружной поверхностью канала и вышележащей расширяемой частью. Расширение приводного механизма расширяет вышележащую расширяемую часть из ее нерасширенной конфигурации в ее расширенную конфигурацию.
Аспекты приводного механизма дополнительно включают варианты осуществления, в которых приводной механизм полностью окружает канал. Приводной механизм может быть расположен на наружной поверхности канала по всей периферии канала. В некоторых вариантах осуществления приводной механизм окружает канал вокруг центральной части канала, причем дистальный конец канала может иметь дистальный фиксатор, а проксимальный конец канала может иметь проксимальный фиксатор, как более подробно описано далее. В некоторых случаях, приводной механизм включает одну или больше субъединиц, где каждая субъединица расположена на наружной поверхности канала. Одна или больше субъединиц приводного механизма могут быть установлены так, что они находятся в контакте с соседними одной или более субъединицами приводного механизма. Альтернативно, одна или более субъединиц приводного механизма могут быть установлены так, что между субъединицами приводного механизма есть канал (смотри, например, фиг.7-11). В отдельных случаях, канал между субъединицами приводного механизма простирается вдоль наружной поверхности канала от дистального конца канала к проксимальному концу канала. Каналы могут быть выполнены таким образом, чтобы предоставить возможность тока жидкости и/или воздуха между придаточной пазухой носа и носовой полостью субъекта. В определенных случаях, каналы выполнены так, чтобы предоставить возможность тока жидкости и/или воздуха из придаточной пазухи носа в носовую полость субъекта. Например, каналы могут быть выполнены так, чтобы облегчать дренирование жидкости из придаточной пазухи носа у субъекта в носовую полость при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве. В ряде случаев, каналы могут быть выполнены так, чтобы облегчать ток воздуха в придаточную пазуху носа у субъекта и из нее.
В некоторых вариантах осуществления стенки канала являются по существу жесткими. Стенки канала могут быть по существу жесткими, такими, что во время использования устройства канал поддерживает, главным образом, одинаковую форму и размер. Например, во время использования устройства канал может поддерживать по существу тот же внутренний диаметр. В некоторых случаях, стенки канала являются по существу жесткими, такими что давление, оказываемое на наружную поверхность канала приводным механизмом, существенно не уменьшает внутренний диаметр канала. Например, стенки канала могут быть по существу жесткими, такими, что во время использования устройства канал не сдавливается приводным механизмом. В некоторых случаях, приводной механизм выполнен с возможностью расширения в радиальном направлении наружу от канала. Как уже говорилось выше, стенки канала могут быть по существу жесткими, таким образом расширение приводного механизма может быть направлено в радиальном направлении наружу от по существу жестких стенок канала. Расширение приводного механизма в радиальном направлении наружу от канала может облегчить расширение стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления стенки канала являются по существу несминающимися. Стенки канала могут быть по существу несминающимися, такими, что канал является выполненным для поддержания просвета канала во время использования устройства. Например, стенки канала могут быть по существу несминающимися, такими, что во время использования устройства канал не сдавливается приводным механизмом. В ряде случаев, несминающийся канал во время использования устройства поддерживает, главным образом, одинаковую форму и размер. Например, во время использования устройства канал может поддерживать по существу тот же внутренний диаметр. В некоторых случаях, стенки канала являются по существу несминающимися, такими, что давление, оказываемое на наружную поверхность канала приводным механизмом, существенно не уменьшает внутренний диаметр канала. Как уже говорилось выше, приводной механизм может быть выполнен с возможностью расширения в радиальном направлении наружу от канала и стенки канала могут быть по существу несминающимися, такими, что расширение приводного механизма направляется в радиальном направлении наружу от по существу несминающихся стенок канала. Расширение приводного механизма в радиальном направлении наружу от канала может облегчить расширение стенозированного отверстия. По существу несминающийся канал может быть жестким, как описано выше, или может быть гибким и адаптированным к сгибанию своей первоначальной формы. В некоторых случаях, гибкий канал облегчает введение синусного расширителя в устье пазухи.
В отдельных случаях, канал включает мембрану. Мембрана канала может являться полупроницаемой мембраной. В отдельных случаях, мембрана канала является несминающейся полупроницаемой мембраной. В ряде случаев, мембрана канала является жесткой полупроницаемой мембраной. Мембрана может быть выполнена таким образом, чтобы быть проницаемой для растворителя, но незначительно проницаемой для растворенного вещества по градиенту концентрации, так что мембрана позволяет молекулам растворителя (например, воды) проходить через мембрану посредством осмоса из области с низкой концентрацией растворенных веществ в область с высокой концентрацией растворенных веществ до достижения состояния динамического равновесия. Например, мембрана может быть выполнена так, чтобы предоставить возможность воде проходить через мембрану посредством осмоса из внутреннего просвета канала к окружающему приводному механизму до достижения состояния динамического равновесия.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя канал, который включает полупроницаемую мембрану, окружающий приводной механизм и вышележащую расширяемую часть, которая включает полупроницаемую мембрану. В этих вариантах осуществления устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю (например, воде) проходить как через полупроницаемую мембрану расширяемой части посредством осмоса, так и через полупроницаемую мембрану канала посредством осмоса. Например, устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю проходить через полупроницаемую расширяемую мембрану из окружающих тканей к нижележащему приводному механизму, а также предоставить возможность растворителю проходить через полупроницаемую мембрану канала из внутреннего просвета канала к окружающему приводному механизму.
В других вариантах осуществления устройство включает в себя канал, который включает полупроницаемую мембрану, окружающий приводной механизм и вышележащую расширяемую часть, которая включает непроницаемую мембрану. В этих вариантах осуществления устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю (например, воде) проходить через полупроницаемую мембрану канала посредством осмоса, но не позволяет значительным количествам растворителя (например, воды) проходить через непроницаемую мембрану расширяемой части. Например, устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю проходить через полупроницаемую мембрану канала из внутреннего просвета канала к окружающему приводному механизму, но не позволяет значительному количеству растворителя проходить через непроницаемую мембрану расширяемой части к приводному механизму.
В других вариантах осуществления канал включает непроницаемый материал. В ряде случаев, непроницаемый материал представляет собой непроницаемую мембрану. Например, устройство может включать канал, который включает непроницаемую мембрану, окружающий приводной механизм и вышележащую расширяемую часть, которая включает полупроницаемую мембрану. В этих вариантах осуществления устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю (например, воде) проходить через полупроницаемую расширяемую мембрану посредством осмоса, но не позволяет значительным количествам растворителя (например, воды) проходить через непроницаемую мембрану канала. Например, устройство может быть выполнено таким образом, чтобы предоставить возможность растворителю проходить через полупроницаемую мембрану расширяемой части из окружающих тканей к нижележащему приводному механизму, но не позволяет значительному количеству растворителя проходить через непроницаемую мембрану канала из внутреннего просвета канала к окружающему приводному механизму.
Аспекты устройства могут включать дистальный фиксатор, предназначенный для удержания устройства в пределах стенозированного отверстия во время использования устройства. Дистальный фиксатор может быть соединен с устройством вблизи дистального конца устройства. Например, дистальный фиксатор может быть соединен с устройством поблизости дистального конца канала. В ряде случаев, дистальный фиксатор выполнен с возможностью предотвращения устройства от преждевременной эксплантации из стенозированного отверстия. Дистальный фиксатор может облегчать удержание устройства в пределах стенозированного отверстия на желаемый период времени до тех пор, пока устройство не будет извлечено из стенозированного отверстия пользователем или медицинским работником. В некоторых вариантах осуществления дистальный фиксатор представляет собой механический фиксатор, такой как, но, не ограничиваясь перечисленным, крючок, шип, зажим, привязь и т.п.В определенных случаях, дистальный фиксатор выполнен с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия посредством обладания диаметром, который является больше в сравнении с диаметром стенозированного отверстия.
В некоторых случаях, устройство имеет поверхность трения на наружной поверхности устройства. Поверхность трения может обеспечивать увеличение трения между наружной поверхностью устройства и окружающими тканями во время использования устройства. Увеличение трения между наружной поверхностью устройства и окружающими тканями может облегчать удержание устройства в стенозированном отверстии субъекта во время использования. Например, поверхность трения может иметь шероховатый рельеф поверхности, который включает наружную поверхность в форме, например, гармошки, колец, модели в виде вафли, модели в виде шипованной шины, отделки галькой, текстуры акульей кожи, их комбинации и т.п.
В определенных случаях, устройство включает в себя клейкое вещество, расположенное на наружной поверхности устройства. В ряде случаев, мембрана включает клейкое вещество. Мембрана может быть выполнена так, что клейкое вещество элюируется на наружную поверхность устройства во время использования. Клейкое вещество может облегчать удержание устройства в стенозированном отверстии пациента во время использования. Примеры подходящих клейких веществ включают, но не ограничиваются перечисленным: карбомер, низкомолекулярную гидроксипропилметилцеллюлозу, их комбинации и т.п.
В ряде случаев, дистальный фиксатор выполнен так, чтобы предоставить возможность введения устройства в стенозированное отверстие. Дистальный фиксатор может иметь внешний диаметр, который является по существу таким же, как внешний диаметр устройства, когда устройство находится в нерасширенной конфигурации. В некоторых случаях, дистальный фиксатор имеет внешний диаметр, который является больше чем диаметр канала. В некоторых вариантах осуществления дистальный фиксатор имеет коническую форму, так, что дистальный конец дистального фиксатора имеет диаметр, который является меньше чем диаметр проксимального конца дистального фиксатора (смотри, например, фиг.5 и 6). В некоторых вариантах осуществления дистальный фиксатор выполнен так, что дистальный фиксатор имеет диаметр, который во время установки устройства в стенозированное отверстие является меньшим по сравнению с диаметром дистального фиксатора после того, как фиксирующая часть устройства была введена в придаточную пазуху носа.
В некоторых вариантах осуществления дистальный фиксатор представляет собой гибкий фиксатор. В ряде случаев, гибкий дистальный фиксатор выполнен таким образом, чтобы иметь конфигурацию, которая обладает меньшим диаметром во время введения устройства в стенозированное отверстие по сравнению с диаметром гибкого дистального фиксатора после того, как фиксирующая часть устройства была введена в придаточную пазуху носа. Например, гибкий дистальный фиксатор может быть выполнен так, чтобы складываться в конфигурацию, которая обладает меньшим диаметром во время введения устройства в стенозированное отверстие по сравнению с диаметром гибкого дистального фиксатора после того, как фиксирующая часть устройства была введена в придаточную пазуху носа. Пример варианта осуществления с гибкими фиксаторами показан на фиг.3, 4, 7 и 8. Дистальный фиксатор может включать одну или больше субъединиц, которые соединены с каналом и простираются в радиальном направлении наружу от него. Субъединицы дистального фиксатора могут быть гибкими, такими, что во время введения устройства в стенозированное отверстие, субъединицы складываются в конфигурацию, в которой дистальный фиксатор имеет внешний диаметр меньше чем диаметр дистального фиксатора, когда субъединицы являются полностью разложенными. После того, как дистальный конец устройства введен в придаточную пазуху носа, субъединицы могут быть свободно развернуты обратно в их расширенную конфигурацию, таким образом фиксируя устройство в пределах стенозированного отверстия.
Аспекты устройства могут включать проксимальный фиксатор, предназначенный для удержания устройства в пределах стенозированного отверстия во время использования устройства (смотри, например, фиг.3-7). Проксимальный фиксатор может быть соединен с устройством вблизи проксимального конца устройства. Например, проксимальный фиксатор может быть соединен с устройством вблизи проксимального конца канала. В ряде случаев, проксимальный фиксатор выполнен с возможностью предотвращения введения устройства слишком далеко или полностью в придаточную пазуху носа субъекта. Проксимальный фиксатор может облегчать поддержание устройства в пределах стенозированного отверстия на желаемый период времени до тех пор, пока устройство не будет извлечено из стенозированного отверстия пользователем или медицинским работником. В ряде случаев, проксимальный фиксатор имеет внешний диаметр, который является больше, чем диаметр канала. Например, проксимальный фиксатор может иметь внешний диаметр, который является больше, чем диаметр устройства, когда устройство находится в нерасширенной конфигурации.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя участок прикрепления, выполненный для облегчения удаления устройства из стенозированного отверстия. Участок прикрепления может быть выполнен таким образом, чтобы предоставить возможность присоединения устройства для удаления к (основному) устройству. Например, участок прикрепления устройства может включать структуру, такую как, но, не ограничиваясь перечисленным: петля, привязь или крючок. Устройство для удаления может включать соответствующую структуру, которая позволяет прикрепление устройства для удаления к участку прикрепления устройства. В некоторых случаях, устройство включает в себя петлю, а устройство для удаления включает крючок. В других вариантах осуществления устройство включает в себя крючок, а устройство для удаления включает петлю. В любом из вариантов осуществления введение крючка в петлю соединяет устройство с устройством для удаления и может облегчать удаление устройства из стенозированного отверстия.
В ряде случаев, участок прикрепления может выступать из устройства для облегчения присоединения устройства для удаления к участку прикрепления устройства. Для облегчения удаления устройства из стенозированного отверстия, участок прикрепления может быть расположен на проксимальном конце устройства или возле него. Например, участок прикрепления может быть расположен на проксимальном фиксаторе на проксимальном конце устройства. В определенных случаях, участок прикрепления может быть присоединен к каналу вблизи проксимального конца устройства.
В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя один или несколько резервуаров для лекарственного средства, предназначенных для доставки лекарственного средства субъекту в то время, когда устройство установлено в пределах стенозированного отверстия. Резервуар для лекарственного средства может быть выполнен с возможностью доставки лекарственного средства местно в ткани, окружающие устройство, когда устройство используется. Например, резервуар для лекарственного средства может быть выполнен для доставки лекарственного средства к одной или более внутренним тканям стенозированного отверстия, к внутреннему просвету придаточной пазухи носа, тканям стенозированного отверстия, наружным тканям стенозированного отверстия, и в носовую полость.
Один или несколько резервуаров для лекарственного средства могут иметь различные конфигурации. В некоторых случаях, один или несколько резервуаров для лекарственного средства расположены на наружной поверхности канала. В определенных случаях, один или несколько резервуаров для лекарственного средства расположены на наружной поверхности расширяемой части устройства. Один или несколько резервуаров для лекарственного средства могут быть установлены между расширяемой частью и приводным механизмом. Один или несколько резервуаров для лекарственного средства могут находиться в пределах приводного механизма. Также возможны различные комбинации вышеописанных конфигураций резервуара для лекарственного средства, которые могут зависеть от типа доставляемого лекарственного средства, желаемого места действия лекарственного средства, пациента, размера стенозированного отверстия, желаемой конфигурации устройства, и т.п. Например, в некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя первый резервуар для лекарственного средства вблизи дистального конца устройства и второй резервуар для лекарственного средства вблизи проксимального конца устройства. Первый резервуар для лекарственного средства может быть расположен между дистальным фиксатором и приводным механизмом, а второй резервуар для лекарственного средства может быть расположен между проксимальным фиксатором и приводным механизмом. В некоторых случаях, резервуар для лекарственного средства располагается дистально по отношению к дистальному фиксатору устройства. В таких случаях, размещение резервуара для лекарственного средства дистально по отношению к дистальному фиксатору устройства может облегчать доставку лекарственного средства к одной или более внутренним тканям стенозированного отверстия, внутреннему просвету придаточной пазухи носа, и т.п.
В некоторых вариантах осуществления резервуар для лекарственного средства выполнен с возможностью доставки лекарственного средства из резервуара для лекарственного средства к окружающим тканям. В некоторых вариантах осуществления резервуар для лекарственного средства выполнен так, чтобы позволить лекарственному средству пассивно диффундировать из резервуара для лекарственного средства. В других вариантах осуществления резервуар для лекарственного средства выполнен с возможностью активной доставки лекарственного средства к окружающим тканям. Например, резервуар для лекарственного средства может включать осмотически активное вещество и может быть выполнен с возможностью доставки лекарственного средства из резервуара для лекарственного средства за счет действия осмотически активного вещества после установки устройства в стенозированное отверстие субъекта. В некоторых вариантах осуществления устройство может быть выполнено таким образом, чтобы доставлять лекарственное средство из резервуара для лекарственного средства за счет действия приводного механизма. В тех вариантах осуществления, в которых приводной механизм включает набухающий полимер или осмотически активное вещество, расширение приводного механизма может оказывать внешнее давление на резервуар для лекарственного средства и выталкивать лекарственное средство из резервуара для лекарственного средства. Например, как уже говорилось выше, резервуар для лекарственного средства может быть установлен между проксимальным фиксатором и приводным механизмом (или между дистальным фиксатором и приводным механизмом). Расширение приводного механизма может сдавливать резервуар для лекарственного средства относительно проксимального фиксатора (или дистального фиксатора) и таким образом вынуждать лекарственное средство выходить из резервуара для лекарственного средства.
Обратимся теперь к фиг.1, здесь продемонстрирован пациент-человек 10, имеющий две лобные пазухи (ЛП) и две верхнечелюстные пазухи (ВП). Каждая из этих четырех пазух имеет отверстия, к которым можно получить доступ через ноздри пациента. Отверстия включают отверстия 11 и 12 верхнечелюстной пазухи, из которых отверстие 11 показано в нормальном открытом состоянии, а отверстие 12 показано в состоянии окклюзии или стеноза. Также пациент 10 имеет отверстия 13 и 14 лобной пазухи, из которых отверстие 14 показано в нормальном открытом состоянии, а отверстие 13 показано в состоянии окклюзии или стеноза.
Обратимся теперь к фиг.2, здесь продемонстрирован вид в разрезе носа и пазух пациента, включая носовую полость (НП), носоглотку (НГ), ноздревые отверстия (НО), лобную пазуху (ЛП), клиновидную пазуху (КП) и отверстие клиновидной пазухи (ОКП).
Вариант осуществления имплантируемого устройства 100 для расширения показан на фиг.3 и 4. На фиг.3 показано устройство 100 в нерасширенной конфигурации, которая представляет собой конфигурацию в то время, когда устройство установлено в отверстии пазухи. На фиг.4 показано устройство 100 в расширенной конфигурации, которая достигается после того, как устройство помещают в отверстие пазухи. Устройство 100 включает канал 101, имеющий дистальное отверстие 102 и проксимальное отверстие 103. Как объясняется более подробно здесь, канал 101 имеет внутренний диаметр равный 0,5 мм или более для того, чтобы позволить жидкостям организма, таким как слизь, гной и кровь вытекать из пазухи, и воздуху проходить в полость пазухи и из нее, когда устройство 100 установлено в отверстие пазухи. Для тех видов использования, где дренирование пазухи не имеет значения, или для более коротких сроков имплантации, канал 101 может быть заменен твердой деталью, например, твердым стержнем, изготовленным из пластика или металла. Канал 101 является несминающимся под давлением, оказываемым осмотическим приводным механизмом 110 во время использования, так что, когда в приводном механизме 110 создается осмотическое давление, оно вызывает расширение устройства в направлении наружу от канала 101, вместо того, чтобы служить причиной сминания или значительного уменьшения диаметра канала 101.
У дистального отверстия 102 установлен гибкий дистальный фиксатор 104. Как используется здесь, термин «дистальный» относится к тому концу устройства, который вводят через отверстие придаточной пазухи носа субъекта и который остается в полость пазухи во время использования. Дистальный фиксатор 104, как показано на фиг.7 и 8, может иметь конфигурацию ромашки с гибкими лепестками, которые могут складываться обратно на устройство 100, когда дистальный конец устройства вводят через отверстие пазухи. После введения через отверстие, лепестки пружинят обратно и помогают удерживать устройство от преждевременного изгнания из отверстия пазухи в носовую полость.
Подобным образом, к проксимальному концу 103 канала 101 присоединен проксимальный фиксатор 105, имеющий центральный проход 106, который совпадет с полой внутренней частью канала 101. Как используется здесь, термин «проксимальный» относится к тому концу устройства, который во время использования остается на стороне носовой полости стенозированного отверстия при устройстве, установленном в стенозированное отверстие. Проксимальный фиксатор 105 имеет расширенный диаметр по сравнению с диаметром канала 101 и тем самым выступает в качестве второго фиксатора для предотвращения проникновения в полость пазухи носа устройства 100 во время использования. В некоторых вариантах осуществления отверстие 102, ведущее к полой внутренней части канала 101, и находящееся на одной линии с ним отверстие 106, создают канал или проход в полости пазухи для жидкости, такой как слизь, гной и/или кровь, для дренирования через устройство 100 в то время как устройство 100 установлено в отверстие пазухи.
Вдоль центральной части канала 101 (например, между дистальным фиксатором 104 и проксимальным фиксатором 105) установлен осмотический приводной механизм 110, который включает эластичную полупроницаемую мембрану 111, окружающую осмотическое ядро 112. Осмотическое ядро 112 может включать одно или более осмотически активных веществ, таких как водорастворимые соли или сахара, такие как хлорид натрия, лактоза и т.д., и, необязательно, связующие вещества, любриканты и вещества для смазывания форм. Осмотическое ядро дополнительно может включать осмополимеры, такие как оксид полиэтилена, карбоксиметилцеллюлоза натрия и т.п. После введения в отверстие придаточной пазухи носа, вода из тела пациента проникает через мембрану 111 посредством осмоса и образует раствор соли или сахара и увлажняет осмополимер в осмотическом ядре 112, тем самым вызывая расширение осмотического ядра 112. По мере того, как вода впитывается, объем ядра 112 увеличивается. Кроме того, благодаря своей эластичной природе, мембрана 111 также расширяется для приспособления к увеличенному объему осмотического ядра 112. Скорость проникновения воды можно регулировать путем регулирования композиции, толщины и пористости мембраны 111, в сочетании с осмотической активностью ядра 112. В некоторых описанных здесь вариантах осуществления устройств, композиция, толщина и пористость мембраны 111 регулируется для достижения расширения ядра 112 в течение 0,5 часов или более, например, в течение 1 часа или более, в том числе 2 часов или более, или 3 часов или более, или 4 часов или более. В других описанных здесь вариантах осуществления устройств, композиция, толщина и пористость мембраны 111 регулируется для достижения расширения ядра 112 в течение 4 часов или более. В ряде случаев, расширение будет происходить постепенно в течение периода от 4 часов до 14 дней, например в течение периода от 6 часов до 12 дней, в том числе в течение периода от 1 до 10 дней, например, расширение может происходить постепенно в течение периода от 2 до 8 дней. Таким образом, быстрого расширения и испытываемой в результате пациентом боли во время обычной баллонной синопластики по существу можно избежать.
Некоторые варианты осуществления осмотического ядра включают содержащие соль и полимер таблетки в форме кольца (например, шайбы), имеющие внутреннее отверстие, достаточно большое, чтобы скользить над каналом 101. В некоторых случаях, таблетки имеют внешний диаметр 5 мм или меньше, например, 4 мм или меньше, или 3 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, таблетки могут иметь внешний диаметр 3 мм. В некоторых случаях, таблетки состоят из солей (например, NaCl). В определенных случаях, таблетки состоят из полимера, такого как, например, гидрогельобразующий полимер с высокой молекулярной массой, например оксид полиэтилена (например, Полиокс™, Dow Chemical Company, Midland, Michigan). В определенных случаях, таблетки включают вспомогательные вещества и/или любриканты для таблетирования. В некоторых вариантах осуществления таблетки включают от 10 до 95 масс % соли, например от 20 до 90 масс % соли, в том числе от 30 до 80 масс % соли, или от 40 до 70 масс % соли. Например, таблетки могут включать от 10 до 95 масс % NaCl, например от 20 до 90 масс % NaCl, в том числе от 30 до 80 масс % NaCl, или от 40 до 70 масс % NaCl. В ряде случаев, таблетки включают от 30 до 80 масс % NaCl. В некоторых вариантах осуществления таблетки включают от 5 до 90 масс % полимера, например от 10 до 80 масс % полимера, в том числе от 20 до 70 масс % полимера, или от 30 до 60 масс % полимера. Например, таблетки могут включать от 5 до 90 масс % Полиокса, например от 10 до 80 масс % Полиокса, в том числе от 20 до 70 масс % Полиокса, или от 30 до 60 масс % Полиокса. В определенных случаях, таблетки включают от 20 до 70 масс % Полиокса. В некоторых вариантах осуществления таблетки состоят из соли и полимера, как описано выше. Например, таблетки могут включать от 30 до 80 масс % NaCl и от 20 до 70 масс % Полиокса. В отдельных случаях, NaCl дает более быструю скорость расширения, чем Полиокс, хотя оба материала являются осмотически активными и вызывают впитывание воды во внутреннюю часть расширителя. Может происходить некоторая утечка NaCl через полупроницаемую мембрану из-за его низкой молекулярной массы и по существу нет никакой утечки Полиокса через полупроницаемую мембрану из-за его высокой молекулярной массы. Более высокая нагрузка NaCl (например, 80 масс %) дает более длительную продолжительность расширения расширителя в сравнении с более низкой нагрузкой NaCl (например, 20 масс %).
Обратимся теперь к фиг.4, здесь продемонстрирован вариант осуществления устройства 100 после того, как оно было помещено в отверстие придаточной пазухи носа. Как можно увидеть, по сравнению с устройством 100, показанным на фиг.3, объем осмотического ядра 112 увеличился за счет впитывания воды, а эластичная полупроницаемая мембрана 111 расширилась, чтобы приспособиться к этому увеличению объема. Таким образом, диаметр ядра 112 увеличивается, и при размещении в стенозированном отверстии пазухи оказывает силовое давление в радиальном направлении наружу, вызывая расширение отверстия пазухи. Дистальный фиксатор 104 и проксимальный фиксатор 105 облегчают поддержание устройства 100, установленного в отверстие пазухи на протяжении этого радиального расширения.
Также на фиг.3 и 4 показаны необязательные резервуары, высвобождающие лекарственное средство 107 и 108. Резервуар 107 установлен вблизи проксимального конца устройства и может быть выполнен для высвобождения лекарственного средства на поверхности носовой полости отверстия пазухи. Резервуар 108 установлен вблизи дистального конца устройства и может быть приспособлен для высвобождения лекарственного средства в придаточную пазуху носа. Резервуары могут быть изготовлены из материалов, высвобождающих лекарственное средство, включая элюирующие лекарственные средства полимеры, биоразлагаемые полимеры, такие как, например, ПМГК, системы доставки лекарственных средств с осмотическим приводом, губки и подобные матриксы, с заранее загруженными лекарственными средствами, или в которые лекарственное средство добавляет врач непосредственно перед использованием устройства 100. Лекарственные средства в резервуарах 107 и 108 могут быть выбраны из антибиотиков, противовоспалительных лекарственных средств, анестетиков (например, местных анестетиков), анальгетических средств (например, местнодействующих анальгетиков), лекарственных средств снижающих кровотечения (например, сосудосуживающих), их комбинаций и т.п. В некоторых вариантах осуществления антибиотики включают левофлоксацин, моксифлоксацин, амоксициллин, клавулановую кислоту, кларитромицин, азитромицин, цефуроксим, ципрофлоксацин, их соли и их комбинации и т.п. В некоторых случаях, противовоспалительные лекарственные средства включают метилпреднизолон, дексаметазон, их соли и их комбинации и т.п. В ряде случаев, местные анестетики включают лидокаин, бупивакаин, ропивакаин, тетракаин, их соли и их комбинации и т.п. В некоторых вариантах осуществления местнодействующие обезболивающие вещества включают: ацетаминофен, ингибиторы ЦОГ-2, такие как, например, целекоксиб и рофекоксиб и т.п.; НПВС такие как, например, диклофенак, ибупрофен, кетопрофен, напроксен, пироксикам, аспирин и т.п.; опиоиды такие как, например, морфин, агонисты опиоидов такие как, например, трамадол и т.п. В некоторых вариантах осуществления сосудосуживающие средства включают оксиметазолин, адреналин, транексамовую кислоту, их соли, их комбинации и т.п. В отдельных случаях, резервуары для лекарственного средства могут включать комбинацию лекарственных средств, такую как, например комбинация НПВС, противовоспалительного лекарственного средства и сосудосуживающего. Например, лекарственное средство может включать OMS103HP (Omeros Corp., Seattle, WA), который включает НПВС (кетопрофен), противовоспалительное лекарственное средство (амитриптилин) и сосудосуживающее лекарственное средство (оксиметазолин). Альтернативно или в дополнение к резервуарам для лекарственного средства 107 и 108, устройство 100 может включать лекарственное средство на наружной поверхности устройства. Например, на устройство 100 может быть нанесена композиция лекарственного средства в виде раствора или геля при помощи распыления, обмакивания или покрытия, до помещения устройства 100 в тело пациента.
В некоторых вариантах осуществления резервуары 107 и 108 состоят по существу из жестких материалов. В этих вариантах осуществления резервуары помогают направить расширение осмотического приводного механизма 110 в радиальном направлении наружу, а не в направлении, параллельном продольной оси устройства 100.
Альтернативная конфигурация вставного устройства для расширения, похожего на устройство 100, показанное на фиг.3 и 4, имеет жесткую или несминающуюся трубчатую полупроницаемую мембрану вместо непроницаемого канала 101 и эластичную непроницаемую мембрану вместо эластичной полупроницаемой мембраны 111. Такое устройство расширяется под действием водяного пара, присутствующего в просвете трубчатой полупроницаемой мембраны. В некоторых вариантах осуществления, в аналогичных условиях, поглощение воды из 100% относительной влажности водяного пара осмотическим механизмом приблизительно составляет величину двумя порядками ниже, чем тогда, когда осмотический механизм находится в контакте с объемом воды. Использование «внутренней» полупроницаемой осмотической мембраны, как описано выше, может быть адаптировано для тех видов применения, где расширение устройства для расширения происходит в течение более длительного периода времени, такого как, например, от нескольких дней до нескольких недель. Для тех видов применения, где расширение устройства для расширения происходит за более короткий период времени (например, часы), внутренняя полупроницаемая мембрана устройства для расширения может использовать водный капиллярный элемент, например гидрофильные ткани или подобный материал, в пределах внутреннего просвета трубчатой мембраны и, возможно, выходящие из просвета мимо проксимального и/или дистального концов устройства для расширения.
Обратимся теперь к фиг.5 и 6, которые показывают вариант вставного/имплантируемого устройства для расширения 200. Подобно устройству 100, устройство 200 имеет канал 201 с дистальным отверстием 202 и проксимальным отверстием 203; проксимальный фиксатор 205 с центральным проходом 206; осмотический приводной механизм 210, включающий полупроницаемую мембрану 211, окружающую осмотическое ядро 212; и необязательные резервуары, высвобождающие лекарственное средство 207 и 208. Подобно устройству 100, устройство 200 имеет осмотическое ядро 212, которое в некоторых вариантах осуществления постепенно увеличивается в объеме в течение 0,5 часов или более, а в других вариантах осуществления увеличивается в объеме в течение 4 часов или более для приложения расширяющей силы к стенозированному отверстию пазухи, как показано на фиг.6.
Вместо дистального фиксатора 104 в устройстве 100, устройство 200 имеет осмотический фиксатор 220, включающий эластичную полупроницаемую мембрану 221, окружающую осмотическое ядро 222. Функционирование осмотического фиксатора 220 происходит подобно функционированию осмотического приводного механизма 210, так как осмотическое ядро 222 может быть выполнено для расширения при поглощении воды из тела пациента. В некоторых вариантах осуществления осмотическое ядро 222 увеличивается в объеме с большей скоростью по сравнению со скоростью расширения осмотического ядра 212. Например, осмотическое ядро 222 может становиться полностью расширенным в течение нескольких часов после введения в отверстие придаточной пазухи носа, например в течение 1 часа после введения в отверстие придаточной пазухи носа. Приводной механизм 220 показан в полностью расширенной конфигурации на фиг.6
Обратимся теперь к фиг.7, здесь продемонстрирован вариант осуществления имплантируемого устройства для расширения 300, которое имеет изогнутую ось, что помогает в установке в отверстия определенных пазух, как, например, в отверстие верхнечелюстной пазухи. Устройство 300 имеет множество осмотических приводных механизмов 310а и 310b, разделенных каналом 309. Каждый осмотический приводной механизм 310а и 310b включает эластичную полупроницаемую мембрану 311a и ЗПЬ, соответственно, и осмотическое ядро 312 (осмотическое ядро показано на фиг.8, но не на фиг.7). Подобно назначению и функционированию устройства 100, устройство 300 также имеет проксимальный фиксатор 305 на его проксимальном конце, дистальный фиксатор 304 на его дистальном конце; и необязательные резервуары, высвобождающие лекарственное средство 307 и 308.
На фиг.7-9 показано устройство 300 с осмотическими приводными механизмами 310а и 310b в нерасширенной конфигурации, тогда как на фиг.10-11 показано устройство 300 с осмотическими приводными механизмами 310а и 310Ь в расширенной конфигурации. Как видно из фиг.7-11, каналы 309 обеспечивают канал, позволяющий жидкости вытекать из полости пазухи, а воздуху проходить в полость пазухи и из нее, в то время как устройство 300 имплантировано в отверстие пазухи.
Обратимся теперь к фиг.12 и 13, здесь продемонстрирован вариант осуществления имплантируемого устройства 400 для расширения с расширяемым приводным механизмом, включающим полимерный матрикс. Подобно устройствам 100, 200 и 300, устройство 400 также имеет канал 401, состоящий по существу из жесткого или несминающегося полимера или металла. Внутренняя часть канала 401 открыта, создавая проход 402, предоставляющий возможность жидкостям организма, таким как слизь, гной и кровь вытекать из пазухи, а воздуху проходить в полость пазухи и из нее, в то время как устройство 400 для расширения установлено в отверстие пазухи. Концы канала 401 расширены на конус, создавая фиксирующие выступы 403 и 404, которые помогают удерживать устройство 400 зафиксированным в отверстии пазухи во время использования.
Вокруг канала 401 находится расширяемый приводной механизм 410, который включает расширяемый полимерный матрикс. Подходящие расширяемые полимеры для использования в качестве приводного механизма 410 включают набухающие в воде полимеры, такие как, например, полиэтиленоксид (ПЭО), гидроксипропилметилцеллюлоза, поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза натрия, полоксамер, полиэтиленгликоль, карбомер, метилцеллюлоза, желатин, ксантановая камедь, гуаровая камедь и амилозные крахмалы. В ряде случаев, полимер представляет собой гидрофильный полимер, способный поглощать в воде 100% или более, например 200% или более, включая 500% или более, или 1000% или более, или 1500% или более, например 2000% или более своего сухого веса. В некоторых вариантах осуществления полимер поглощает воду и набухает в объеме изотропным образом, хотя неизотропные расширения возможны и могут быть использованы в некоторых вариантах осуществления. Одним из примеров гидрофильного полимера является алифатический, термопластичный полиуретан (ТПУ) на основе полиэфира. Этот материал представляет собой инжекционно формуемый термопластик, и может быть формуемым в различных заданных формах.
При использовании, устройство 400 устанавливают в пределах отверстия пазухи в нерасширенной конфигурации. Вода из тела пациента поглощается полимерным матриксом приводного механизма 410, вызывая его постепенное расширение до конфигурации, показанной на фиг.13.
Канал 401 может быть изготовлен из металла, металлического сплава, полимера, керамики или другого жесткого или несминающегося материала и может быть выполнен так, чтобы ограничивать расширение приводного механизма 410 в направлении, параллельном оси устройства 400, гарантируя, что приводной механизм 410 расширяется в радиальном направлении наружу. Например, концы канала 401 могут быть расширены на конус, создавая выступы 403 и 404, которые помогают направлять расширение приводного механизма 410 в радиальном направлении наружу от канала 401. Канал 401 может быть жестким или несминающимся, таким, что канал 401 усиливает внутренний диаметр устройства, так что устройство способно оказывать силу в радиальном направлении наружу без сплющивания.
Устройство 400 может быть изготовлено при помощи операции вставки формы, где расширяемый полимер формуют на жесткий или несминающийся канал 401. Дополнительно, устройство 400 может быть изготовлено в виде двух отдельных частей и объединено в процессе механической сборки, чтобы сформировать окончательную, собранную конфигурацию
Обратимся теперь к фиг.14 и 15, здесь продемонстрирован вариант осуществления вставного/имплантируемого устройства 500 для расширения с расширяемым приводным механизмом, включающим полимерный матрикс. Внутренняя часть устройства 500 открыта, создавая внутренний канал 502 предоставляющий возможность жидкостям организма, таким как слизь, гной и кровь вытекать из пазухи, а воздуху проходить в полость пазухи и из нее, в то время как устройство 500 для расширения установлено в отверстие пазухи.
В некоторых вариантах осуществления целое устройство 500 состоит из расширяемого полимерного матрикса 510. Концы матрикса 510 расширены на конус, создавая фиксирующие выступы 503 и 504, которые помогают удерживать устройство 500 зафиксированным в отверстии пазухи во время использования. Подходящий расширяемый полимер для использования в качестве матрикса 510 представляет собой алифатический термопластичный полиуретан (ТПУ) на основе полиэфира. В некоторых вариантах осуществления полимер расширяется на 100% или более в каждом линейном измерении. Линейное расширение может быть эквивалентным 700% или более наращиванию объема. В некоторых случаях, полимер имеет удельную массу между 1,10 и 1,15, что соответствует поглощению воды около 620% по массе. Этот матричный материал может представлять собой инжекционно формуемый термопластик, и может быть формуемым в различных желаемых формах. В некоторых случаях, полимерный матрикс 510 представляет собой однородный полимерный матрикс. В других случаях, полимерный матрикс 510 представляет собой неоднородный полимерный матрикс. Например, неоднородный полимерный матрикс может быть выполнен таким образом, чтобы иметь область более высокой жесткости вблизи внутренней поверхности устройства, которая формирует внутренний канал 502. Полимерный матрикс может также быть выполнен таким образом, чтобы иметь область более высокой жесткости у дистального конца и проксимального конца устройства, например у фиксирующих выступов 503 и 504, соответственно. Области более высокой жесткости могут облегчать направление расширения полимерного матрикса в радиальном направлении наружу от внутреннего канала 502.
При использовании, устройство 500 устанавливают в пределах отверстия пазухи в нерасширенной конфигурации. Вода из окружающих тканей тела пациента поглощается полимерным матриксом, вызывая его постепенное расширение до конфигурации, показанной на фиг.15.
В общем, гидрофильные полимерные материалы могут изготавливаться в конфигурации, показанной на фиг.12-15, с помощью инжекционного формования, экструзии, пултрузии, литья, покрытия окунанием, покрытия распылением, обработки на станках, стереолитографии, селективного лазерного спекания, или любого другого способа, подходящего для получения желаемой геометрической формы.
Обратимся теперь к фиг.16, здесь продемонстрирован вариант осуществления вставного/имплантируемого устройства 600, используемого для размещения устройства 300 для расширения в отверстии придаточной пазухи носа. Устройство 600 имеет удерживаемую в руке деталь 602, по размеру подходящую для того, чтобы быть охваченной рукой врача, с пусковым устройством 603, приспособленным к тому, чтобы приводиться в действие большим пальцем врача. Из устройства 600 выступает полая удлиненная деталь (например, канюля) 601, имеющая изогнутую часть наконечника 604. Например, размеры и закругление наконечника полой удлиненной детали 601, показанной на фиг.16, являются подходящими для введения/имплантации устройства 300 для расширения в отверстие придаточной пазухи носа. Также возможны другие конфигурации устройства 600, которые могут облегчать введение/имплантацию устройства 300 для расширения в придаточную пазуху носа, такую как, например, лобная пазуха, клиновидная пазуха или верхнечелюстная пазуха. В некоторых вариантах осуществления полая удлиненная деталь 601 имеет длину в диапазоне от 1 см до 25 см, например от 2 см до 25 см, в том числе от 5 см до 10 см, и диаметр в диапазоне от 1 мм до 10 мм, например от 1 мм до 8 мм, в том числе от 2 мм до 6 мм. В некоторых случаях, для облегчения доступа к отверстию верхнечелюстной пазухи, часть наконечника 604 выполнена согнутой под углом в диапазоне от 0° до 90°, например от 10° до 60°, в том числе от 20° до 50° от оси неизогнутой части полой удлиненной детали 601, и длина изогнутой части наконечника составляет 5 см или меньше, например 3 см или меньше, в том числе 2 см или меньше. В ряде случаев, для облегчения доступа к отверстию лобной пазухи, изогнутая часть наконечника 604 выполнена согнутой под углом в диапазоне от 30° до 120°, например от 60° до 100°, в том числе от 70° до 95° от оси неизогнутой части полой удлиненной детали 601, и длина изогнутой части наконечника составляет 5 см или меньше, например 3 см или меньше, в том числе 2 см или меньше. В некоторых вариантах осуществления для облегчения доступа к отверстию клиновидной пазухи, изогнутая часть наконечника 604 выполнена согнутой под углом в диапазоне от 0° до 90°, например от 0° до 60°, в том числе от 0° до 25° от оси неизогнутой части полой удлиненной детали 601, и длина изогнутой части наконечника составляет 5 см или меньше, например 4 см или меньше, в том числе 2,5 см или меньше.
Как показано на фиг.17, в полой удлиненной детали 601 скользящим образом установлена внутренняя удлиненная деталь 605 (например, гибкий стержень). Внутренняя удлиненная деталь 605 необязательно имеет просвет 610. В некоторых случаях, просвет 610 находится в жидкостной связи с полой трубкой 609. Трубка 609 может быть соединена с источником жидкости (например, воды, солевого раствора, раствора лекарственного средства, их комбинации, и т.п.) или с диспенсером твердых гранул, которые могут быть введены в полость пазухи и/или в носовую полость до, во время или после размещения устройства 300 для расширения в стенозированном отверстии. Альтернативно, трубка 609 может быть соединена с источником вакуума для того, чтобы обеспечивать отсасывание. В некоторых вариантах осуществления внутренняя удлиненная деталь 605 имеет паз 606, который входит в контакт с пусковым рычагом 607. Пусковой рычаг 607 движется в канавке 608. Пусковое устройство 603 смещается (например, при использовании пружины или других смещающих средств) к положению, показанному на фиг.17 с концом внутренней удлиненной детали 605, выступающим из конца изогнутой части наконечника 604. В этом положении устройство для 300 расширения может скользить на вершину внутренней удлиненной детали 605, как показано на фиг.17. В этой конфигурации, устройство 600 для имплантирования готово для позиционирования и имплантации устройства для расширения 300. Как показано на фиг.18, врач затем вводит полую удлиненную деталь 601 через ноздрю пациента для достижения окклюдированного отверстия 12 пазухи, такой как, например верхнечелюстная пазуха (ВП). После того, как устройство 300 для расширения установлено в отверстие 12, пусковое устройство 603 активируется, высвобождая устройство 300 для расширения. Это происходит с помощью скольжения пускового устройства 603 в проксимальном направлении в положение, показанное на фиг.18, что вызывает выведение внутренней удлиненной детали 605 из устройства 300 для расширения, как показано на фиг.19. После этого врач может вытащить полую удлиненную деталь 601 из ноздри.
В то же время на фиг.16-19 показано устройство 600 с установленным на нем устройством 300для расширения. Варианты осуществления устройства 600 могут быть использованы таким образом, чтобы ввести/имплантировать другие устройства для расширения, такие как, например, но, не ограничиваясь ими, устройства 100, 200, 400, 500, 700 и 800 для расширения, описанные здесь.
Другой вариант осуществления устройства 900 введения осмотического расширителя показан на фиг.37. Подобно устройству 600, показанному на фиг.16-19, устройство 900 также имеет рукоятку 902 с полым внутренним просветом 909, удлиненная полая деталь 901 установлена на рукоятку 902 в просвет 909, деталь 901 имеет изогнутую дистальную часть наконечника 904, и скользящее пусковое устройство 903 с пусковым рычагом 907, который движется вперед и назад в пределах канавки 908. Проволока 905 скользящим образом установлена в детали 901. Проволока 905 может быть, например, изготовлена из нержавеющей стали, и иметь диаметр от 0,3 мм до 0,6 мм. Проволока 905 имеет изогнутый дистальный наконечник, который облегчает продвижение и втягивание проволоки 905 через изогнутую часть наконечника 904 полой удлиненной детали 901. Проксимальный конец проволоки 905 крепится к пусковому рычагу 907 при помощи проксимального конца проволоки 905, вытягивающегося в проход 906 и затем закрепленного в нем с помощью набора винтов 910. С пусковым устройством 903 в положении выдвинутом вперед (т.е. в крайнем левом положении как показано на фиг.37), дистальный конец проволоки 905 выступает из дистального открытого конца детали 901 и обеспечивает длину проволоки, являющуюся достаточной для установки на нем осмотического расширителя 150. В некоторых случаях, длина проволоки 905, выходящая за рамки конца детали 901 является такой, что проволока 905 распространяется на треть или более от длины внутренней трубки 151 расширителя 150. В определенных случаях, трубка 151 имеет прямую ось, а ось дистального конца проволоки 905 является изогнутой, так что создается достаточное трение, чтобы сохранить осмотический расширитель 150 надежно закрепленным на дистальном конце проволоки 905 при размещении в устье пазухи. Альтернативно, проволока 905 может тянуться полностью через дистальный конец трубки 151 и выходить за его за пределы и использоваться хирургом, чтобы проколоть маленькое отверстие через стенозированное устье до введения расширителя 150. Необязательно, дистальный конец детали 901 может быть оснащен выступом с пазом (не показан на фиг.37), который входит в контакт с проксимальным фиксатором расширителя 150 и удерживает расширитель 150 от вращения вокруг проволоки 905 во время введения расширителя 150 в устье пазухи.
В некоторых вариантах осуществления устройство 900 включает источник света 911, который в некоторых случаях является направленным источником света, таким как, например, низкоэнергетический лазер. Источник света 911 излучает свет в просвет полой детали 901. Когда источник света 911 установлен как показано на фиг.37, пусковой рычаг 907 может быть смещен по отношению к положению источника света 911, чтобы позволить свету достичь просвета детали 901, или рычаг 907 может быть изготовлен из светопропускающих материалов, таких как, например, прозрачный пластик или стекло. В некоторых вариантах осуществления для того, чтобы предоставить возможность свету «изогнуться» вокруг изогнутого наконечника 904, внутренняя поверхность детали 901 может быть отполированной до зеркального блеска (например, в случае если деталь 901 изготовлена из металла, такого как, например, нержавеющая сталь) или обработана иным образом, чтобы обеспечить зеркальную поверхность. В определенных случаях, по меньшей мере части расширителя 150 (например, проксимальный фиксатор или расширяемая мембрана) изготовлены из светопропускающих и/или светопрозрачных материалов, чтобы свет от источника света 911 вызывал свечение по меньшей мере частей расширителя 150. Освещение может иметь достаточную интенсивность, чтобы излучаемый свет можно было увидеть через ткани лица пациента. Положение освещенного расширителя 150 может помочь врачу правильно расположить расширитель в устье. В качестве альтернативного источника света 911, осмотический расширитель 150, описанный здесь, может быть размещен с помощью освещенной направляющей проволоки, например по типу той, что описана в работе Goldfarb et al. (Патент США №7559925), которая проходит через полые удлиненные детали 601 и/или 901 и, возможно, через внутренний просвет осмотического расширителя 150.
Как показано на фиг.20, устройство 700 представляет собой вставное/имплантируемое устройство для расширения в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия. Устройство 700 включает дистальный фиксатор 701 на дистальном конце устройства 700, и проксимальный фиксатор 702 на проксимальном конце устройства 700. Кроме того, устройство 700 включает участок прикрепления, такой как, например, петля 703, предназначенный для облегчения удаления устройства из стенозированного отверстия. Как показано на фиг.20, петля 703 является одним целым с проксимальным фиксатором 702. Возможны также и другие конфигурации, такие как, например, но, не ограничиваясь перечисленными, участок прикрепления, который не является одним целым с проксимальным фиксатором 702, а скорее прикреплен к проксимальному фиксатору 702 при помощи клейкого вещества, сварки, зажима, защелки и т.п. Альтернативно, участок прикрепления может быть сформирован либо прикреплен к другим позициям на устройстве, например к каналу.
Обратимся теперь к осмотически управляемым устройствам 100, 200 и 300, после введения устройства 100, 200 и 300 для расширения начинают расширяться благодаря их осмотическим приводным механизмам 110, 210 и 310, соответственно. Обратимся теперь конкретно к устройству 100 для расширения, вода из тела пациента начинает проникать через полупроницаемую мембрану 111 в результате того, что в ядре 112 содержатся осмотически активные вещества. Подобным образом и в устройство 200 для расширения, вода из тела пациента начинает проникать через полупроницаемую мембрану 211 по причине того, что в ядре 212 содержатся осмотически активные вещества. Подобным образом, и в устройство 300для расширения, вода из тела пациента начинает проникать через полупроницаемые мембраны 311а и 311b по причине того, что в ядре 312 (например, ядрах 312а и 312b) содержатся осмотически активные вещества.
Обратимся теперь к фиг.21, здесь продемонстрирован вариант осуществления вставного/имплантируемого устройства для расширения 800. Устройство 800, также как и устройство 300, показанное на фиг.7 и 8, имеет проксимальный фиксатор 805 на его проксимальном конце, дистальный фиксатор 804 на его дистальном конце, и необязательно резервуары, высвобождающие лекарственное средство 807 и 808. Устройство 800 имеет осмотические приводные механизмы 810а и 810b, разделенные каналом 809. Каждый осмотический приводной механизм 810а и 810b включает эластичную непроницаемую мембрану 811а и 811b, соответственно, и осмотическое ядро 812а и 812b, соответственно, как показано на фиг.22. Устройство 800 дополнительно включает центральный канал 801, который включает жесткую или несминающуюся полупроницаемую мембрану. Во время использования, вода из тела пациента контактирует с внутренней частью полупроницаемой мембраны канала 801 и проникает через канал 801 в осмотические ядра 812а и 812b, вызывая увеличение объема осмотических ядер. Увеличение объема вызывает расширение непроницаемых эластических мембран 811a и 811b в радиальном направлении наружу и оказывает давление на ткани пациента, окружающие стенозированное отверстие пазухи. Вышеуказанное описание относится к осмотическим приводным механизмам 810а и 810b, осмотическим ядрам 812а и 812b, и непроницаемым эластическим мембранам 811a и 811b, тем не менее, приведенное выше описание также применимо и к другим осмотическим приводным механизмам, осмотическим ядрам и непроницаемым эластическим мембранам, отображенным на фиг.21 и 22.
Другой вариант осуществления осмотического расширителя 150 продемонстрирован в нерасширенной конфигурации на фиг.23 и в расширенной конфигурации на фиг.24. Расширитель 150 включает трубку 151 (например, трубку из нержавеющей стали), имеющую покрытие внутренней мембраной 152, размешенной на ней. Две осмотические солевые таблетки 153, 154 нанизываются на покрытую трубку 151. Покрытие из наружной эластичной полупроницаемой мембраны 155 наносится поверх них. Расширитель 150 включает дистальный и проксимальный фиксаторы 156, 157, соответственно, которые могут быть присоединены (например, приклеены) к трубке 151 для крепления фиксаторов к трубке 151.
Как описывается здесь, дистальный фиксатор 156 может иметь такой размер, что при первоначальном введении фиксатора он является достаточно маленьким, и таким образом, его можно легко протолкнуть через стенозированное устье во время размещения расширителя 150, и все же расширяется до размера, который удерживает расширитель от выталкивания из устья в носовой проход во время расширения расширителя. Две конструкции расширяющегося in situ дистального фиксатора продемонстрированы на фиг.33-36.
На фиг.33 и 34 показан расширяющийся фиксатор 170, присоединенный к расширителю, подобному расширителю 150, показанному на фиг.23 и имеющему внутреннюю трубку 151 (например, металлическую трубку с маленьким диаметром) и солевую таблетку 153, имеющую внутреннюю мембрану 152 и наружную эластичную полупроницаемую мембрану 155. В некоторых вариантах осуществления расстояние между краем солевой таблетки 153 и дистальным концом трубки 151 составляет от 1 мм до 10 мм, например от 3 мм до 8 мм, в том числе от 5 мм до 7 мм. Например, расстояние между краем солевой таблетки 153 и дистальным концом трубки 151 может составлять от 5 мм до 7 мм. Дистальный конец трубки 151 сначала покрывают слоем гидрофильного полимера 171 (например, Tecophilic® 93A-100, Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio). Толщина слоя гидрофильного полимера может находиться в диапазоне от 1 мил (мера длины = одна тысячная дюйма) (0,03 мм) до 30 мил (0,76 мм), например от 5 мил (0,13 мм) до 25 мил (0,64 мм), в том числе от 10 мил (0,25 мм) до 20 мил (0,51 мм). В некоторых случаях, толщина слоя гидрофильного полимера составляет 16 мил (0,41 мм). В некоторых вариантах осуществления слой гидрофильного полимера покрыт слоем гидрофобного полимера 172 (например, Tecophilic® HP60D-20, Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio). Толщина слоя гидрофобного полимера может находиться в диапазоне от 1 мил (0,03 мм) до 10 мил (0,25 мм), например от 1 мил (0,03 мм) до 7 мил (0,18 мм), в том числе от 2 мил (0,05 мм) до 5 мил (0,13 мм). В некоторых случаях, толщина слоя гидрофобного полимера составляет 3 мил (0,08 мм). В некоторых вариантах осуществления длина трубки 151, являющейся покрытой, составляет 1 мм или более, например 3 мм или более, или 5 мм или более. Например, длина трубки 151, являющейся покрытой, может составлять 5 мм. Прорезают от 3 до 4 прорезей, каждая прорезь длиной 1 мм или более, например 2 мм или более, или 3 мм или более (например, 4 мм длиной), прорези прорезают через двуслойное покрытие 171, 172 (например, при помощи бритвы или лазера), прорези проходят параллельно оси трубки, для формирования участков двуслойных покрытий 171, 172. После размещения в полости пазухи, вода из полости и окружающих тканей приводит к расширению гидрофильного слоя 171 в большей степени, чем гидрофобного слоя 172, что приводит к тому, что отдельные участки 173, 174 двуслойного покрывающего материала расходятся из трубки 151, как показано на фиг.34, создавая эффект подобный раскрытию лепестков цветка. Поскольку участки 173, 174 имеют расширенное на конус размыкание, они удерживают расширитель от изгнания из устья в носовой проход во время расширения расширителя. В некоторых случаях, адгезия между слоем гидрофильного полимера 171 и трубкой из нержавеющей стали 151 является от весьма незначительной до по существу отсутствующей. В определенных случаях, слой 171, нанесенный на часть наружной мембраны 155, может быть гидрофильным. Альтернативно, колпачок (не показан на фиг.33 и 34, но подобный колпачку, показанному на фиг.35 и 36), изготовленный из пластмассы (например, полиэфир эфир кетона), может быть присоединен (например, приклеен) на дистальный конец трубки 151, чтобы предотвратить соскальзывание фиксатора с трубки при нахождении in situ в пределах полости пазухи.
В других вариантах осуществления похожий расширяющийся дистальный фиксатор может быть присоединен к расширителю 150 с участками фиксатора, расположенными в противоположном направлении от того, которое показано на фиг.33 и 34. В этой конфигурации, неразрезанная часть двуслойного покрытия зафиксирована на дистальном конце трубки 151, а разрезанные части двуслойного покрытия установлены возле осмотических таблеток. При гидратации, эта конфигурация расширяется на противоположном конце фиксатора в отличие от конфигурации, показанной на фиг.34, так что кончики участков фиксатора направлены к ткани, окружающей устье, а не от ткани. Таким образом, если расширитель выталкивается в направлении носовой полости, участки фиксатора действуют как шипы в отношении ткани, окружающей устье, чтобы сохранить расширитель на месте.
На фиг.35 и 36 показан дугообразный фиксатор 180, присоединенный к расширителю, подобному расширителю 150, показанному на фиг.23 и имеющему внутреннюю трубку 151 (например, металлическую трубку с маленьким диаметром), и солевую таблетку 153, имеющую внутреннюю мембрану 152 и наружную эластичную полупроницаемую мембрану 155. Расстояние между краем солевой таблетки 153 и дистальным концом трубки 151 составляет от 1 мм до 15 мм, например от 3 мм до 12 мм, в том числе от 5 мм до 10 мм. Например, расстояние между краем солевой таблетки 153 и дистальным концом трубки 151 может составлять от 8 мм до 9 мм. Первое, прокладка 181 изготовлена из материала, такого как, например, нержавеющая сталь, или полимера, такого как, например, полиэфир эфир кетон, присоединенного (например, приклеенного) на трубку 151, оставляя часть длины трубки (например, от 7 мм до 8 мм) для нанесения двуслойного покрытия. Затем, конец трубки 151 покрывают вначале слоем гидрофильного полимера 182 (например, Tecophilic® 93A-100, Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio). Толщина слоя гидрофильного полимера может находиться в диапазоне от 1 мил (0,03 мм) до 30 мил (0,76 мм), например от 5 мил (0,13 мм) до 25 мил (0,64 мм), в том числе от 10 мил (0,25 мм) до 20 мил (0,51 мм). В некоторых случаях, толщина слоя гидрофильного полимера составляет 16 мил (0,41 мм). В некоторых вариантах осуществления слой гидрофильного полимера покрыт слоем гидрофобного полимера 183 (например, Tecophilic® HP60D-20, Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio). Толщина слоя гидрофобного полимера может находиться в диапазоне от 1 мил (0,03 мм) до 10 мил (0,25 мм), например от 1 мил (0,03 мм) до 7 мил (0,18 мм), в том числе от 2 мил (0,05 мм) до 5 мил (0,13 мм). В некоторых случаях, толщина слоя гидрофобного полимера составляет 3 мил (0,08 мм). Затем, необязательно предоставляется колпачок 184, с центральным проходом 185, чтобы предоставить возможность жидкостям организма дренировать через расширитель во время использования, колпачок изготовленный из пластика, такого как, например, полиэфир эфир кетон, присоединен (например, приклеен) на дистальный конец трубки 151, чтобы предотвратить соскальзывание фиксатора с трубки при нахождении in situ в пределах полости пазухи. Затем от 3 до 4 прорезей, каждая прорезь длиной от 5 мм до 6 мм, нарезают через слои покрытия 182, 183 (например, используя бритву или лазер), прорези проходят параллельно оси трубки, для образования потенциально дугообразных участков материала. После размещения в полости пазухи, вода из полости и окружающих тканей приводит к расширению гидрофильного слоя 182 в большей степени, чем гидрофобного слоя 183, что приводит к тому, что отдельные участки 186, 187 выгибаются дугой из трубки 151, образуя форму, подобную расширенной форме определенных резьбовых гипсокартонных фиксаторов. После того, как участки 186, 187 выгибаются дугой из трубки 151, изогнутые дугой участки 186, 187 удерживают расширитель от изгнания из устья в носовой проход во время расширения расширителя. Альтернативно, двуслойное покрытие может быть вначале коэкструдировано, прорезано, надето на трубку 151 и, наконец, зафиксировано на месте при помощи приклеивания колпачка 184 на дистальный конец трубки 151.
В качестве дополнительной альтернативы для фиксирующего расширителя 150 дистальный фиксатор 156 может быть ликвидирован, а толщина проксимального фиксатора 157 может быть увеличена больше той, что показана на фиг.23, так чтобы проксимальная сторона фиксатора 157 находилась в контакте со стенкой полости пазухи, лицом к стенке, имеющей окклюдированное устье. В такой конфигурации, расширитель 150 заклинивается на месте в пределах носовой полости. В некоторых вариантах осуществления такая конструкция может быть использована для расширения устья верхнечелюстной пазухи и в тех видах применения, где расширитель остается на месте в течение относительно короткого периода времени, например, менее чем на 1 час, в то время как пациент остается в кабинете врача. В некоторых случаях, при таком краткосрочном применении расширения, расширитель 150 без дистального фиксатора 156 может быть эффективно закреплен в устье с использованием более тонкого проксимального фиксатора 157, например, с размером, показанным на фиг.23, при помощи уплотнения ватой или другим уплотняющим материалом против проксимальной стороны фиксатора 157 после того, как он будет помещен в устье.
Размеры осмотических приводных механизмов, как первоначальные, так и после расширения, могут варьироваться в зависимости от конкретного отверстия пазухи, которое должно быть расширено. В случае устройства для расширения отверстия верхнечелюстной пазухи, начальный диаметр осмотического приводного механизма (до увеличения/расширения) может составлять 5 мм или меньше, например 4 мм или меньше, в том числе 3 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, начальный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 5 мм, например от 2 мм до 4 мм, в том числе от 2 мм до 3 мм. В ряде случаев, окончательный диаметр осмотического приводного механизма (после увеличения/расширения) составляет 5 мм или более, например 6 мм или более, в том числе 7 мм или более, или 8 мм или более, 9 мм или более, или 10 мм или более. Например, окончательный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 10 мм, например от 2 мм до 10 мм, в том числе от 5 мм до 10 мм. В некоторых вариантах осуществления длина осмотического приводного механизма составляет 20 мм или меньше, или 15 мм или меньше, например 10 мм или меньше, в том числе 5 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, длина осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 20 мм, например от 2 мм до 15 мм, в том числе от 2 мм до 10 мм.
В случае устройства для расширения отверстия клиновидной пазухи, начальный диаметр осмотического приводного механизма (до увеличения/расширения) может составлять 5 мм или меньше, например 4 мм или меньше, в том числе 3 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, начальный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 5 мм, например от 2 мм до 4 мм, в том числе от 2 мм до 3 мм. В ряде случаев, окончательный диаметр осмотического приводного механизма (после увеличения/расширения) составляет 2 мм или более, например 3 мм или более, или 5 мм или более, например 6 мм или более, в том числе 7 мм или более, или 8 мм или более, 9 мм или более, или 10 мм или более. Например, окончательный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 10 мм, например от 2 мм до 10 мм, в том числе от 3 мм до 5 мм. В некоторых вариантах осуществления длина осмотического приводного механизма составляет 20 мм или меньше, или 15 мм или меньше, например 10 мм или меньше, в том числе 5 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, длина осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 20 мм, например от 2 мм до 15 мм, в том числе от 2 мм до 10 мм.
В случае устройства для расширения отверстия лобной пазухи, начальный диаметр осмотического приводного механизма (до увеличения/расширения) может составлять 5 мм или меньше, например 4 мм или меньше, в том числе 3 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, начальный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 5 мм, например от 2 мм до 4 мм, в том числе от 2 мм до 3 мм. В ряде случаев, окончательный диаметр осмотического приводного механизма (после увеличения/расширения) составляет 2 мм или более, например 3 мм или более, или 5 мм или более, например 6 мм или более, в том числе 7 мм или более, или 8 мм или более, 9 мм или более, или 10 мм или более. Например, окончательный диаметр осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 10 мм, например от 2 мм до 10 мм, в том числе от 3 мм до 5 мм. В некоторых вариантах осуществления длина осмотического приводного механизма составляет 30 мм или меньше, например 25 мм или меньше, или 20 мм или меньше, или 15 мм или меньше, например 10 мм или меньше, в том числе 5 мм или меньше, или 2 мм или меньше, или 1 мм или меньше. Например, длина осмотического приводного механизма может находиться в диапазоне от 1 мм до 30 мм, например от 1 мм до 25 мм, в том числе от 2 мм до 25 мм.
Например, возвращаясь к фиг.3 и 4, если канал 101 имеет диаметр равный 2 мм, а длина осмотического приводного механизма составляет 10 мм, тогда объем осмотического ядра 112 может расширяться от первоначального объема, составляющего 0,04 см3 до конечного объема, составляющего 0,5 см3. Соответственно, полупроницаемая мембрана 111 (предполагаемая мембрана имеет приблизительно цилиндрическую форму) может быть выполнена, чтобы растягиваться для приспособления к расширению объема ядра 112 без разрушения. Например, полупроницаемая мембрана может растягиваться от первоначальной площади поверхности 1 см2 до 3,5 см2. По существу, в некоторых вариантах осуществления, площадь мембраны может подвергаться 4-кратному или более увеличению площади поверхности без трещин или разрывов. Например, мембрана может быть выполнена, чтобы подвергаться приблизительно 2-кратному расширению в каждом из Х и Y направлениях. Другими словами, до разрыва при растяжении по любой оси или в любом направлении, мембрана может иметь фактор элонгации 200% или более.
Как описывается здесь, в некоторых вариантах осуществления скорость расширения осмотического приводного механизма является такой, что приводной механизм расширяется в течение 0,5 часов или более, а в других вариантах осуществления в течение 4 часов или более. Таким образом, скорость всасывания воды может быть такой, что расширитель расширяется до заданного размера за заданный период времени, например, 0,5 часов или более, или 4 часа или более. Скорость увеличения объема осмотических приводных механизмов может быть аппроксимирована следующим уравнением:
dv/dt=A(k)(Δπ)/L,
где
k представляет собой осмотическую водопроницаемость полупроницаемой мембраны;
А представляет собой площадь поверхности полупроницаемой мембраны;
L представляет собой толщину полупроницаемой мембраны; и
Δπ представляет собой перепад осмотического давления по разные стороны мембраны.
С использованием этого уравнения, варианты осуществления настоящего раскрытия могут иметь скорость увеличения объема, например, в соответствии со следующими расчетами: предполагая, что k=9,7×10-6 см2/час атм (3,8×10-3 см мил/час атм); А=0,55 см2; L=0,038 см (15 мил); Δπ=356 атм (при использовании в качестве материала для осмотического ядра NaCl) дает скорость увеличения объема осмотического приводного механизма равную 0,05 см3/час. В некоторых вариантах осуществления устройство имеет скорость увеличения объема в диапазоне от 0,01 см3/час до 0,5 см3/час, например 0,05 см3/час до 0,45 см3/час, в том числе 0,1 см3/час до 0,4 см3/час, или 0,15 см3/час до 0,35 см3/час, например 0,2 см3/час до 0,3 см3/час.
В некоторых случаях, скорость волюметрического всасывания постепенно снижалась за счет нарастания гидростатического давления в осмотическом приводном механизме по мере растяжения полупроницаемой мембраны и по мере того, как мембрана оказывает давление на ткани устья. Когда гидростатическое давление в осмотическом приводном механизме достигает уровня осмотического давления осмовещества в ядре, приводной механизм достигает равновесия, и по существу расширение останавливается. В некоторых вариантах осуществления осмотический приводной механизм выполнен так, что приводной механизм достигает равновесия, когда устройство расширяется до желаемого размера. В некоторых случаях, это обеспечивает свойства безопасности для предотвращения чрезмерного расширения окружающих тканей пациента.
В приведенном выше уравнении, Δπ: представляет собой градиент осмотического давления по обе стороны полупроницаемой мембраны. Осмотическая движущая сила может зависеть от осмотической активности слизистой оболочки и других жидкостей, окружающих устье. Например, значение π для физиологического раствора составляет 8 атм. Поэтому, если осмотическое ядро приводного механизма содержит насыщенную лактозу, имеющую значение π равное 18 атм, и предполагая, что окружающая слизь имеет активность аналогичную физиологическому раствору, то Δπ составляет 10 атм (18 атм-8 атм=10 атм).
Различные полупроницаемые мембраны, подходящие для использования у человека, могут быть включены в варианты осуществления осмотических расширителей. Полимерные материалы, из которых могут быть изготовлены полупроницаемые мембраны, варьируются в зависимости от быстроты откачки и требований к конфигурации устройства и включают, но не ограничиваются перечисленным: пластифицированные целлюлозные материалы, усовершенствованный полиметилметакрилат, такой как, например, гидроксиэтилметакрилат (ГЭМА) и эластомерные материалы, такие как, например, полиуретаны и полиамиды, сополимеры полиэфир-полиамид, термопластичные сополиэфиры и т.п. Дополнительные полупроницаемые композиции описаны в патентах США 5413572 и 6270787, раскрытия которых включены в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. В некоторых вариантах осуществления материал полупроницаемой мембраны включает ацетат целлюлозы САЗ 98 (Eastman Chemical Co, Kingsport, TN).
В некоторых вариантах осуществления полупроницаемые мембраны, используемые в вариантах осуществления настоящего раскрытия, также включают пластификатор и/или резиноподобный полимер, такой как, например, полиакрилат фармацевтической марки. Одним из подходящих полиакрилатов является Eudragit NE30D (Evonik Cyro LLC, Piscataway, NJ). Этот материал является резиноподобным и имеет удлинение при разрыве 600%, то есть он может быть растянут до разрыва примерно в 6 раз. Eudragit E30D служит в качестве полимерного пластификатора, и смеси Eudragit E30D с ацетатом целлюлозы СА398 могут обеспечить значения удлинения при разрыве (Eb), которые могут быть адаптированы к любому конкретному отверстию пазухи, с более высокими значениями Eb, связанными со смесями, имеющими более высокую долю NE30D. Также могут быть использованы эластомеры, такие как силиконы.
Степень расширения эластической мембраны под давлением может зависеть от толщины мембраны, композиции мембраны, композиции и формы солевой таблетки, конфигурации и количества используемых солевых таблеток. В некоторых случаях, эластичные полупроницаемые мембраны демонстрируют неоднородное расширение. Без привязки к какой-либо конкретной теории, эта неравномерность в мембранном расширении может существовать из-за изменчивости толщины мембраны. В других вариантах осуществления эластичная полупроницаемая мембрана расширяется равномерно. В этих вариантах осуществления эластичная полупроницаемая мембрана может иметь практически однородную толщину. Когда мембраны применяются в качестве многослойных покрытий из жидкого мембранного раствора, мембраны в процессе сушки могут быть перемещены, так что более толстые области покрытия не развиваются. Например, осмотический приводной механизм, который набухает равномерно, может включать от 2 до 4 солевых таблеток в форме шайбы, сформулированных с Полиокс™ 303 (Dow Chemical Company, Midland, Michigan) и 50 мас. % NaCl, вместе с расширяемой полупроницаемой мембраной, состоящей из Tecophilic® HP93A-100 (Lubrizol Corp, Wickliffe, Ohio), покрытой до толщины в 15 мил. Эти приводные механизмы могут набухать равномерно и симметрично в течение 4 часов, в это время они достигают осмотического равновесия и по существу дальнейшее набухание останавливается, и симметрия сохраняется в течение 30 часов или более.
В качестве альтернативы растягиваемой полупроницаемой мембране, мембрана может также состоять из материала с низким удлинением, которая самоскладывается в состоянии перед введением. Например, мембрана может включать материалы, такие как, например, майлар или поливинилиденхлорид (ПВдХ). В ряде случаев, мембрана выполнена в соответствующем, полностью расширенном размере, а затем сама складывается вокруг осмотического ядра. Таким образом, по мере того, как объем осмотического ядра увеличивается, мембрана разворачивается, чтобы приспособиться к осмотическому ядру.
Осмотические ядра, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, могут включать любое подходящее осмотическое вещество, примеры которого включают, но не ограничиваются перечисленным: энергонезависимое водорастворимое осмовещество, осмополимер, набухающий при контакте с водой, или их смесь. Типичные осмовещества или осмополимеры описаны, например, в патентах США 5413572 и 6270787, раскрытия которых включены в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. Могут быть использованы такие осмотические вещества, как, например, хлорид натрия. Хлорид натрия в спрессованной форме представляет собой осмотическое вещество, описанное, например, в патенте США 5728396, раскрытие которого включено в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. Осмотические ядра могут дополнительно включать подходящие любриканты, связующие вещества и вещества, модифицирующие вязкость, как, например, карбоксиметилцеллюлоза натрия или полиакрилат натрия. В некоторых вариантах осуществления осмотическое вещество способно генерировать давление в диапазоне от 1 атм до 50 атм, например от 5 атм до 25 атм, в том числе от 10 до 20 атм. Краткое изложение подходящих осмотических веществ (также называемых здесь осмовеществами) приведено в Таблице 1 ниже. Осмовещества, перечисленные в левой колонке, находятся в воде в насыщенной концентрации. Колонка справа представляет значения, рассчитанные как 1/10 насыщенной концентрации.
| Таблица 1 | ||||
| Показатели осмотического давления различных осмотических веществ | ||||
| Насыщенное растворенное вещество | π (атм) | 0,1 насыщенное растворенное вещество | π (атм) | |
| лактоза - фруктоза | 500 | лактоза - фруктоза | 50 | |
| декстроза - фруктоза | 450 | декстроза - фруктоза | 45 | |
| мочевина | 445 | мочевина | 45 | |
| сахароза - фруктоза | 430 | сахароза - фруктоза | 43 | |
| маннит фруктоза | 415 | маннит фруктоза | 42 | |
| хлорид натрия | 356 | хлорид натрия | 36 | |
| фруктоза | 355 | фруктоза | 36 | |
| сорбит | 305 | сорбит | 31 | |
| лактоза - сахароза | 250 | лактоза - сахароза | 25 | |
| лактоза - декстроза | 225 | лактоза - декстроза | 23 | |
| маннит - декстроза | 225 | маннит - декстроза | 23 | |
| декстроза - сахароза | 190 | декстроза - сахароза | 19 | |
| маннит - сахароза | 170 | Манит - сахароза | 17 | |
| цитрат натрия | 165 | цитрат натрия | 17 | |
| сахароза | 150 | сахароза | 15 | |
| лимонная кислота | 150 | лимонная кислота | 15 | |
| маннит - лактоза | 130 | Манит - лактоза | 13 | |
| декстроза | 82 | декстроза | 8 | |
| сульфат калия | 39 | сульфат калия | 4 | |
| маннит | 38 | Манит | 4 | |
| фосфат натрия трехосновный, 12 H2O | 36 | фосфат натрия трехосновный, 12 H2O | 4 | |
| фосфат натрия двухосновный, 12 H2O | 31 | фосфат натрия двухосновный, 12 H2O | 3 | |
| фосфат натрия двухосновный, 7 H2O | 31 | фосфат натрия двухосновный, 7 H2O | 3 | |
| фосфат натрия двухосновный, безводный | 29 | фосфат натрия двухосновный, безводный | 3 | |
| лактоза | 18 | Лактоза | 2 | |
| 1) значения для насыщенных растворов взяты из патента США 4519801, за исключением лактозы. | ||||
| 2) растворимость лактозы взята из работы J. Machado, et. al, "Solid-liquid equilibrium of a-lactose in ethanol water". Phase Equilibria 173 (2000) 121-134, растворимость используется для расчета осмотического давления. | ||||
| 3) 0,1 осмотическое давление рассчитывается по закону Вант-Гоффа. |
Осмотическое вещество, описанное здесь в вариантах осуществления, также может быть в форме полимера. Общее описание подходящих осмотически активных полимеров (также называемых здесь осмополимерами) приводится в патенте США 5160743, раскрытие которого включено в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. Некоторые подходящие осмополимеры включают, но не ограничиваются перечисленным: полиэтилена оксид (Полиокс® марки Coagulant, Полиокс® 303 низкоэтиленовый оксид, Colorcon, Harleysville, PA), целлюлозная камедь (карбоксиметилцеллюлоза натрия марки 7H4F, Aqualon, Wilmington, DE), и полиакриловые кислоты (Карбопол® марок 974 NF, EDT2020 NF, Ultrez 10 NF и ETD 2020NF, Lubrizol Corporation, Wickliffe, OH).
В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, части устройств для расширения, описываемых здесь, формируются из биоразлагаемых материалов (также называемы здесь биопоглощаемыми), которые способны разрушаться и либо быть поглощенными, либо изгнанными из тела пациента. Такие биоразлагаемые или биопоглощаемые материалы включают металлы, полимеры, и биологически активные виды стекла. Подходящие биоразлагаемые/биопоглощаемые металлы включают магниевые сплавы, в том числе такие композиции, как например магниевые сплавы, раскрытые в заявке на патент США №2002/0004060, раскрытие которой включено в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. В некоторых случаях, биоразлагаемый/биопоглощаемый сплав включает 50-98% магния, 0-40% лития, 0-5% железа и 5% или меньше других металлов. Другие подходящие композиции включают магниевый сплав, имеющий 90% или более магния, 3,7%-5,5% иттрия и 1,5%-4,4% редкоземельных элементов. Дополнительные композиции описаны в заявке на патент США №2004/0098108, раскрытие которой включено в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме. Подходящие биоразлагаемые/биопоглощаемые полимеры включают полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту, коллаген, поликапролактон, гиалуроновую кислоту, адгезионный белок, сополимеры этих материалов, а также их композиты и комбинации.
В некоторых вариантах осуществления все устройство для расширения образовано из биоразлагаемых/биопоглощаемых материалов. В этих вариантах осуществления не требуется активное удаление устройства, например устройство пассивно удаляется в процессе биоэрозии/биопоглощения. В некоторых случаях, только часть устройства состоит из биоразлагаемых материалов. Например, резервуары для лекарственных средств могут включать биоразлагаемый/биопоглощаемый материал. В этих вариантах осуществления могут быть использованы высвобождающие лекарственное средство биоразлагаемые/биопоглощаемые полимеры, включая те, что описаны в патентах США 5464450; 6387124; и 5500013, раскрытия которых включены в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме.
Способы
Аспекты настоящего изобретения включают способ расширения стенозированного отверстия у субъекта. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя установку устройства в стенозированное отверстие для расширения стенозированного отверстия. В ряде случаев, устройство включает в себя осмотический приводной механизм, выполненный для расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, и расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма, выполненную для расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, где нерасширенная конфигурация имеет размер для установки в пределах стенозированного отверстия.
Когда отверстие пациента в любой из верхнечелюстной, лобной или клиновидной пазух становится окклюдированным или частично окклюдированным (например, стенозированным), пазуха не в состоянии должным образом дренироваться и вентилироваться, в результате чего наблюдается тенденция к развитию инфекций, например, синуситов. Имплантируемые устройства для расширения, описанные здесь, адаптированы для введения в эти окклюдированные или частично окклюдированные отверстия пазух через ноздревые отверстия (НО) и носовую полость (НП).
Аспекты настоящего изобретения включают способ расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя установку устройства в стенозированное отверстие, где устройство представляет собой устройство для расширения стенозированного отверстия, как описывается здесь. Как описано выше, устройство выполнено для расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, где расширенная конфигурация расширяет стенозированное отверстие. Под словом «расширяет» подразумевается, что средний диаметр стенозированного отверстия становится больше после того, как устройство расширилось до своей расширенной конфигурации по сравнению со средним диаметром стенозированного отверстия до того, как устройство расширилось.
В ряде случаев, способ дополнительно включает извлечение устройства из стенозированного отверстия. Устройство может быть удалено из стенозированного отверстия в определенный момент времени после введения устройства в стенозированное отверстие. Например, устройство может быть удалено из стенозированного отверстия в определенный момент времени после того, как устройство расширилось до расширенной конфигурации. Устройство может быть удалено при помощи замыкания контакта устройства для удаления с устройством и извлечения устройства из стенозированного отверстия. В ряде случаев, устройство для удаления может быть присоединено к устройству при помощи крючка, петли, зажима, отсасывающего устройства, привязи и т.п. Например, устройство для удаления может включать крючок, выполненный для соединения с петлей на устройстве. Удаление устройства может быть достигнуто при помощи вытягивания устройства из стенозированного отверстия. В некоторых вариантах осуществления удаление устройства может быть облегчено за счет снижения давления, оказываемого приводным механизмом на окружающие ткани, прежде чем извлечь устройство из стенозированного отверстия. В ряде случаев, внутреннее давление приводного механизма может быть уменьшено при помощи прокалывания приводного механизма. Например, устройство для удаления может включать иглу или резец, выполненные для создания отверстия в приводном механизме, предоставляющее возможность уравнивания внутреннего давления приводного механизма с давлением в носовой полости. В ряде случаев, устройство для удаления может включать отсасывающее устройство, выполненное для удаления внутреннего содержимого приводного механизма из устройства, таким образом снижая давление, которое устройство оказывает на окружающее стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления устройство может включать биоразлагаемый или биопоглощаемый материал и удаление устройства происходит за счет биоразрушения или биопоглощения устройства. Устройство может быть оставлено в стенозированном отверстии субъекта и, постепенно разрушаясь, устройство может быть поглощено или изгнано телом пациента в течение некоторого времени.
Аспекты настоящего изобретения включают введение устройства через ноздри пациента в стенозированное отверстие лобной пазухи, клиновидной пазухи или верхнечелюстной пазухи пациента. После введения, устройство остается на месте в стенозированном отверстии в течение длительного периода времени, на протяжении которого размер устройства медленно увеличивается, оказывая давление на стенозированное отверстие, чтобы постепенно расширить отверстие. Для того, чтобы свести к минимуму дискомфорт пациента, расширение устройства может происходить в течение 0,5 часов, 1 часа, 2 часов, 3 часов или 4 часов или более. В некоторых вариантах осуществления расширение устройства происходит в течение от 4 часов до 14 дней, а затем оно удаляется из отверстия. В других вариантах осуществления расширение устройства происходит в течение от 1 до 10 дней, а затем оно удаляется из отверстия. Еще в других вариантах осуществления расширение устройство происходит в течение от 2 до 8 дней, а затем оно удаляется из отверстия. Устройство может быть оставлено на месте в отверстии на 3 недели или более до удаления его из отверстия.
В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя контактирование устройства с жидкостью перед размещением устройства в стенозированном отверстии. Контактирование устройства с жидкостью перед размещением устройства в стенозированном отверстии может запускать расширение устройства перед введением устройства в стенозированное отверстие. Для вариантов осуществления устройства, которые включают набухающий полимер или осмотическое вещество, контактирование устройства с жидкостью до введения в стенозированное отверстие может облегчать расширение устройства после размещения устройства в стенозированном отверстии. Например, варианты осуществления устройства могут быть выполнены таким образом, чтобы начать расширение через 30 минут или больше, например через 45 минут или больше, в том числе через 60 минут или больше, или через 90 минут или больше, 120 минут или больше, или 180 минут или больше после того, как устройство контактировало с жидкостью. В этих вариантах осуществления контактирование устройства с жидкостью перед введением устройства в стенозированное отверстие может облегчать начало расширения устройства в определенный момент времени, вскоре после введения устройства в стенозированное отверстие. В некоторых случаях, жидкость может включать воду, солевой раствор, стерильную воду, стерильный солевой раствор и т.п.
В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя доставку лекарственного средства из устройства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия. Например, лекарственное средство может включать, но, не ограничиваясь перечисленным: антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, анестетики (например, местные анестетики), обезболивающие вещества (например, местнодействующие обезболивающие вещества), сосудосуживающие, их комбинации и т.п., как уже говорилось выше. Лекарственное средство может быть доставлено к тканям стенозированного отверстия, которые окружают устройство при устройстве, установленном в пределах стенозированного отверстия. В ряде случаев, лекарственное средство может быть доставлено к тканям на внутреннем конце стенозированного отверстия или в придаточную пазуху носа. В отдельных случаях, лекарственное средство может быть доставлено к тканям на наружном конце стенозированного отверстия или в носовую полость.
Системы
Аспекты настоящего изобретения включают систему для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. Системы включают устройство для расширения стенозированного отверстия и имплантации устройства, выполненного для размещения устройства в стенозированном отверстии. Устройство может включать расширяемую часть, выполненную для расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, и приводной механизм, выполненный для расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, как описывается здесь.
Подходящие устройства для имплантации описаны здесь, а также в предварительной заявке на патент США №61/378368, поданной 30 августа 2010 года, предварительной заявке на патент США №61/416240, поданной 22 ноября 2010 года, и в непредварительной заявке на патент США, поданной одновременно с данной заявкой на патент, озаглавленной "DEVICES AND METHODS FOR INSERTING A SINUS DILATOR", раскрытие каждой из которых включено в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме.
В некоторых вариантах осуществления система включает устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа и стент. Стент может быть выполнен таким образом, что устройство приходит в соответствие со стентом, когда устройство находится в нерасширенной конфигурации, как описывается здесь. Например, стент может иметь цилиндрическую форму с диаметром немного большим в сравнении с диаметром устройства, когда устройство находится в нерасширенной конфигурации. В ряде случаев, стент представляет собой расширяемый стент. Расширяемый стент может быть выполнен с возможностью расширения в размере по мере того, как устройство расширяется из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. В некоторых вариантах осуществления стент выполнен так, чтобы поддерживать свою расширенную конфигурацию после того, как он расширился из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. Например, стент может быть выполнен таким образом, что стент способен расширяться из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, но при приложении силы к наружной поверхности стента, может поддерживать по существу тот же внутренний диаметр или деформироваться под действием прилагаемой силы, а затем возвращаться по существу к тому же внутреннему диаметру после устранения внешней силы. В ряде случаев, стент может быть выполнен таким образом, что давление, оказываемое на наружную поверхность стента окружающими тканями во время использования, существенно не уменьшает внутренний диаметр стента. В некоторых вариантах осуществления стент выполнен так, что внутренний диаметр стента существенно не уменьшается, даже если устройство для расширения удалено. Стент, выполненный с возможностью поддержания своей расширенной конфигурации, может облегчить расширение стенозированного отверстия. Стент может быть изготовлен из любого подходящего материала, известного специалистам в данной области техники как подходящее для стента, такого как, например, сплав с памятью формы, включая, но, не ограничиваясь перечисленным: нитинол, нержавеющую сталь, титан, кобальтохромовый сплав, их комбинации и т.п.
Полезность
Данные устройства, системы и способы находят применение в различных сферах применения, где необходимо расширение стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. В некоторых вариантах осуществления способы направлены на лечение пациента с синуситом. Как описано выше, способ может включать установку устройства в стенозированное отверстие, где устройство представляет собой устройство для расширения стенозированного отверстия, описанное здесь. Расширение стенозированного отверстия придаточной пазухи носа может способствовать облегчению симптомов, связанных с синуситом. Например, расширение стенозированного отверстия может предоставить возможность большего количества дренирования через стенозированное отверстие по сравнению с нерасширенным стенозированным отверстием. Расширение стенозированного отверстия может также облегчить ток воздуха в придаточную пазуху носа и из нее, что может способствовать облегчению симптомов, связанных с синуситом.
Данные устройства, системы и способы могут также облегчать лечение пациента с синуситом посредством доставки лекарственного средства для лечения синусита из устройства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия. Как описывается здесь, устройство может включать резервуары для лекарственного средства и может быть выполнено для доставки лекарственного средства в ткани вблизи стенозированного отверстия и/или в ткани, окружающие стенозированное отверстие, включая, но, не ограничиваясь перечисленным: внутренние ткани стенозированного отверстия, внутренний просвет придаточной пазухи носа, ткани стенозированного отверстия, наружные ткани стенозированного отверстия, и носовую полость. Доставка лекарственного средства для лечения синусита из устройства может способствовать облегчению симптомов, связанных с синуситом.
Наборы
Аспекты настоящего изобретения дополнительно включают наборы, которые имеют устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, как подробно описано здесь. Наборы могут включать одно или более устройств, где могут быть предоставлены устройства различных размеров. Размер устройства может зависеть от типа придаточной пазухи носа, подлежащей лечению (например, лобная пазуха, клиновидная пазуха или верхнечелюстная пазуха), физиологических особенностей субъекта подлежащего лечению, тяжести стеноза и т.д. Дополнительные варианты осуществления наборов могут включать лекарственное средство, такое как, например, но, не ограничиваясь перечисленным: антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, анестетики (например, местные анестетики), обезболивающие вещества (например, местнодействующие обезболивающие вещества), сосудосуживающие, их комбинации и т.п. Лекарственное средство может быть предоставлено в отдельном контейнере, таком как, например, шприц, ампула, флакон и др., так что лекарственное средство может быть залито в резервуар для лекарственного средства устройства до введения устройства в стенозированное отверстие.
В некоторых вариантах осуществления наборы включают два или более устройств для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта. Как описывается здесь, устройства расширяются из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию. В некоторых случаях, устройства имеют одинаковый диаметр, когда находятся в своих соответственных нерасширенных конфигурациях, и различные диаметры, когда находятся в своих соответственных расширенных конфигурациях. Например, варианты осуществления наборов могут включать первое устройство и второе устройство. Первое устройство и второе устройство могут иметь по существу одинаковый диаметр, когда находятся в своих соответственных нерасширенных конфигурациях. В ряде случаев, устройства расширяются до своих соответственных расширенных конфигураций, как описывается здесь, где второе устройство имеет расширенную конфигурацию с диаметром, который является больше в сравнении с диаметром первого устройства, когда первое устройство находится в своей расширенной конфигурации. В других вариантах осуществления первое устройство и второе устройство имеют разные диаметры, когда находятся в своих соответственных нерасширенных конфигурациях. Например, второе устройство может иметь нерасширенную конфигурацию с диаметром, который является больше в сравнении с диаметром первого устройства, когда первое устройство находится в своей нерасширенной конфигурации. После расширения первого и второго устройств, второе устройство может иметь расширенную конфигурацию с диаметром, который является больше в сравнении с диаметром первого устройства, когда первое устройство находится в своей расширенной конфигурации.
В исходном положении, первое устройство может быть установлено в стенозированное отверстие придаточной пазухи носа, как описывается здесь, и удерживается на месте в течение желаемого периода времени. Затем, первое устройство может быть удалено из стенозированного отверстия, и при необходимости в стенозированное отверстие может быть установлено второе устройство. Как описано выше, второе устройство может иметь расширенную конфигурацию с диаметром, который является больше в сравнении с диаметром первого устройства, когда первое устройство находится в своей расширенной конфигурации. В некоторых случаях, последовательно может быть использовано множество устройств, так, что в стенозированное отверстие устанавливают устройства с постепенно увеличивающимися диаметрами. Последовательное применение множества устройств с постепенно увеличивающимися диаметрами может облегчить расширение стенозированного отверстия.
В некоторых вариантах осуществления наборы включают один или больше измерительных зондов устья пазухи. В некоторых случаях, зонды выполнены съемно устанавливаемыми на дистальный конец устройств введения/имплантации расширителя (например, на дистальный конец полой удлиненной детали устройства). В определенных случаях, зонды имеют различные диаметры и адаптированы для вставки в расширенное устье, чтобы определить диаметр расширенного устья и оценить, требуется ли дальнейшее расширение.
В дополнение к вышеуказанным компонентам, данные наборы могут дополнительно включать инструкции для применения данных способов на практике. Эти инструкции могут присутствовать в данных наборах в различных формах, одна или более из которых может присутствовать в наборе. Одной из форм, в которых эти инструкции могут присутствовать, является печатная информация на подходящем носителе или субстрате, например, один или более листов бумаги, на которых напечатана информация, на упаковке набора, в листке-вкладыше и т.д. Другой формой может быть носитель для чтения на компьютере, например, дискета, CD, DVD, Blu-Ray, машиночитаемая память и т.д., информация на которых была записана или сохранена. Еще одна форма предоставления инструкций для пользователей может представлять собой веб-адрес сайта, который может быть использован через Интернет, чтобы получить доступ к информации на удаленном сайте. Любое удобное средство предоставления инструкций может присутствовать в наборах.
Примеры
Пример 1
Были изготовлены три различные конструкции осмотического расширителя для расширения и реконструкции устья верхнечелюстной пазухи в течение периода времени от 3 до 4 часов.
Конструкция наружной эластичной полупроницаемой мембраны
Осмотический приводной механизм был получен путем пропускания 11,0 г оксида полиэтилена с ультравысокой молекулярной массой (Полиокс™ Sentry марки WSR 303 LEO National Formulary, имеющий вязкость в воде при 1% твердых веществ приблизительно 8700 сантипуаз и молекулярную массу около 7 млн.; Colorcon®, Inc., West Point, PA) через сито 100-меш в лабораторный стакан. 12,5 г хлорида натрия измельчали до получения мелкого порошка в ступке с пестиком и пропускали через сито 100-меш. Оксид полиэтилена и хлорид натрия смешивали вместе в лабораторном стакане при помощи шпателя. 1,25 г гидроксипропилметилцеллюлозы (Methocel™ E5 Premium LV, имеющей вязкость в воде при 2 массовых процентах твердых веществ приблизительно 5 сантипуаз; Dow Chemical Company, Midland, MI) калибровали через сито 100-меш. Гидроксипропилметилцеллюлозу добавляли к смеси и перемешивали при помощи шпателя. 22 мл денатурированного этилового спирта марки SDA3A медленно перемешивали при помощи шпателя с порошкообразной смесью до получения единообразной влажной смеси. Полученную в результате влажную массу пропускали при помощи шпателя через сито 40-меш, формируя удлиненные гранулы. Гранулы высушивали воздухом при комнатной температуре в течение 3 часов, перемешивали при помощи шпателя, а затем сушили на протяжении ночи в термостате с нагнетаемым воздухом, установленном на температуру 40°C. Высушенные гранулы снова пропускали через сито 40-меш и взвешивали. Количество любриканта для таблеток, стеарата магния, равное 1 проценту по массе от взвешенных гранул, пропускали через сито 80-меш и добавляли в гранулы. Любрикант смешивали со смесью опрокидыванием в течение 2 минут. Порциями полученной в результате смеси массой 17 мг наполняли центральный стержень пуансона и пресс форму (Natoli Engineering, St. Charles, МО), имеющие внутренний диаметр равный 2,9 мм и внешний диаметр центрального стержня равный 0,055 дюймов (0,14 см). Пуансоны представляли собой инструменты для изготовления круглых таблеток с плоской торцевой поверхностью под фаску диаметром 2,9 мм. Порошки спрессовывали с силой приблизительно 250 фунтов (1110 Ньютон) на прессе Carver, чтобы сформировать таблетки в форме шайбы, имеющие центральное отверстие в диаметре приблизительно равное 0,055 дюймов (0,14 см), внешний диаметр около 2,9 мм, а высоту около 2,5 мм.
Заготовки для игл для подкожного введения из нержавеющей стали марки стали 304 нарезали длиной 55 мм и концы очищали от заусенцев. Внутренний диаметр трубок составлял 0,032 дюйма (0,081 см), а внешний диаметр составлял 0,042 дюйма (0,11 см). Трубчатые части были пассивированы при помощи обработки раствором азотной кислоты, затем раствором гидроксида калия, промыты деионизированной водой, и высушены воздухом. Покрывающий раствор эластомерной полупроницаемой мембраны был получен при помощи смешивания опрокидыванием 14,4 г полиуретана (Tecophilic® марка НР-93А-100; Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA). Этот полимер имел номинальные значения твердости по Шору 83А, модуля упругости изгиба 2900 фунтов на квадратный дюйм (2000 Ньютонов/см2), измеренные при помощи ASTM теста D790, значения удлинения при разрыве в сухом состоянии 1040 процентов, и удлинение при разрыве во влажном состоянии 620 процентов, при измерении согласно способа ASTM D412, и для равновесной влажности 100%) с 65,6 г растворителя n-метилпирролидона (Pharmasolve®, ISP Technologies, Inc, Wayne, NJ) при комнатной температуре в течение 2 дней.
Были получены осмотические расширители, имеющие конфигурацию как показана на фиг.23. Трубки из пассивированной нержавеющей стали 151 погружали в покрывающий раствор полупроницаемой мембраны несколько раз, чтобы нарастить покрытие внутренней мембраны 152 на трубке, имеющее толщину приблизительно 0,005 дюймов (0,013 см). Трубки 151 подвешивали вертикально и между нанесением покрытия высушивали в потоке воздуха комнатной температуры в вытяжном шкафу. Две осмотические солевые таблетки 153, 154 нанизывали на трубку из нержавеющей стали 151. Пару осмотических таблеток 153, 154 помещали посередине трубки 151 и устанавливали так, чтобы они контактировали друг с другом. Полученную в результате сборочную единицу затем покрывали погружением в тот же покрывающий раствор полупроницаемой мембраны несколько раз до тех пор, пока наращивание толщины покрытия наружной эластичной полупроницаемой мембраны 155 не составляло приблизительно 0,015 дюймов (0,038 см). Между нанесением покрытий сборочные единицы подвешивали вертикально и высушивали. Для обеспечения равномерности толщины покрытия, трубки 151 между нанесением покрытий вращали на 180°. Окончательно покрытую сборочную единицу сушили при комнатной температуре в потоке воздуха в течение 2 дней. После высушивания, избыток материала мембраны удаляли с каждого конца трубок 151 с применением лезвия бритвы. Удаленная часть имела интервал приблизительно 2 мм от краев осмотического приводного механизма 153, 154 до краев трубки 151. Трубки 151 отрезали с каждого конца, с разрезами приблизительно на расстоянии 4 мм от края осмотических солевых таблеток 153, 154, оставляя общую длину расширителя 150 приблизительно 13 мм.
Были изготовлены дистальный и проксимальный фиксаторы 156, 157. Проксимальный фиксатор 157 был отштампован из 1,7 мм листового исходного материала черного акрилонитрилбутадиенового каучука (Buna-n) с очертаниями в форме собачьей кости. Длина проксимального фиксатора составила 10,3 мм и ширина, в суженной в поперечном сечении части составила 6,5 мм. Было просверлено отверстие через центр фиксатора с использованием сверла 0,042 дюйма (0,11 см). Дистальный фиксатор 156 был сделан из отпрессованного черного полиуретанового каучука (марка 60А) с центральным отверстием аналогичным по размеру просверленному отверстию проксимального фиксатора 157. Дистальный фиксатор 156 имеет конфигурацию лепестка ромашки с внешним диаметром равным 6,2 мм. Дистальный и проксимальный фиксаторы 156, 157 были прикреплены к трубке из нержавеющей стали 151, продеванием концов трубки 151 в отверстия в фиксаторов 156, 157 и крепили с помощью цианакрилатного клейкого вещества медицинской марки (Loctite 4013, Loctite Corp., Rocky Hill, CT).
Конструкция из внутренней полупроницаемой мембраны с наружной непроницаемой мембраной без турунды
Алюминиевая оправка была изготовлена в цилиндрической форме с дистальной и проксимальной областями разного диаметра. Проксимальная область имела диаметр 7,6 мм и длину 6,8 мм. Дистальная область имела диаметр 2,1 мм и длину 14,7 мм. Полученная в результате оправка вначале была покрыта слоем антиадгезионного покрытия из поли (р-ксилилен) полимера (Parylene, Para Tech Coating, Inc., Aliso Viejo, CA). Затем с помощью распыления на оправку наносили покрытие из полупроницаемой мембраны толщиной 7 мил (0,2 мм), содержащей 60/40 ацетата целлюлозы полоксамера 188. Мембрана из ацетата целлюлозы была разрезана вдоль края проксимального конца оправки и удалена из оправки. Четыре осмотические солевые таблетки с той же композицией, что и солевые таблетки, используемые в конструкции наружной мембраны (см. выше), спрессованные с инструментом с центральным стержнем имели внешний диаметр 3,5 мм, внутренний диаметр 2,5 мм и высоту 2,9 мм и были нанизанных на дистальный конец оболочки из ацетата целлюлозы. Концевой участок баллонного катетера из полиэтилена терефталата (ПЭТ) 8 мм × 150 мм был отрезан. Полученный в результате баллонный катетер был спрессован на таблетки при помощи оборачивания баллона со сшиванием. После спрессовывания, ПЭТ баллон был приклеен к внутренней мембране из ацетата целлюлозы на дистальных и проксимальных концах устройства. Больший диаметр части ацетата целлюлозы действовал как проксимальный фиксатор. Дистальный фиксатор был сделан из отпрессованного черного полиуретанового каучука (марка 60А) с центральным отверстием и крепился к трубке из нержавеющей стали посредством продевания концов трубки в отверстие и крепился с помощью цианакрилатного клейкого вещества медицинской марки.
Конструкция из внутренней полупроницаемой мембраны с наружной непроницаемой мембраной с турундой
Эта конструкция была по существу такой же, как и конструкция из внутренней жесткой полупроницаемой мембраны с наружной непроницаемой мембраной без турунды (см. выше), за исключением того, что в центральный просвет жесткой мембраны из ацетата целлюлозы на проксимальном конце устройства была установлена ячеистая пенопластная губка (губка Expandacell™, Shippert Medical Technologies, Engelwood, CO) из листового поливинилового спирта (ПВС) толщиной 2,4 мм, чтобы служить в качестве водного капиллярного материала.
Пример 2
Характеристики конструкции наружной мембраны расширителя 150 (смотри фиг.23), выполненного в соответствии с Примером 1, были оценены in vitro. Расширители были протестированы в среде из 500 мл дистиллированной воды при температуре 37°C с использованием Типа 2 лопастного тестера согласно Фармакопее США со скоростью лопастей равной 50 оборотов в минуту. Были протестированы два расширителя. Увеличение массы и диаметра расширителя наблюдали в зависимости от времени, фиг.26А и 26B иллюстрируют результаты, соответственно. Расширители 150 продемонстрировали стабильный рост как массы, так и диаметра в течение приблизительно 4 часов. Расширители набухали равномерно и симметрично на всем протяжении тестового периода до достижения окончательно расширенной формы, показанной на фиг.24. Набухание достигалось за счет солей и Полиокса в таблетках 153, 155 заставляющих воду проникать через полупроницаемую мембрану 155, что в свою очередь вызывало набухание Полиокса. Набухшие таблетки вызвали растяжение мембраны 155 для того, чтобы приспособиться к увеличению объема таблеток 153, 154. Как только равновесие набухания было достигнуто, расширители 150 останавливали увеличение массы и оставались в расширенном состоянии, как показано на фиг.26А, без дальнейшего расширения.
Подобное тестирование шести систем конструкции внутренней мембраны показало для 5 из 6 расширителей, что улучшение герметизации склеенного уплотнения между гидрофобной ПЭТ эластической мембраной и внутренней гидрофильной мембраной из ацетата целлюлозы может быть достигнуто с помощью различных клейких веществ и/или герметизирующих методик (например, спрессовывание, наложение швов, сварка растворителем, ультразвуковая сварка и др.).
Пример 3
Три конструкции осмотического расширителя, изготовленные в соответствии с Примером 1, также были протестированы in vivo у овец, поскольку овца является признанной моделью анатомии пазух человека (Gardiner et al., Journal of Laryngology and Otology, May 1996, Vol.110, 425-428). Каждое устройство перед введением измеряли (внешний диаметр устройства), взвешивали и фотографировали. Под эндоскопическим наблюдением, с использованием эндоскопа с углом наблюдения 30 градусов, зонд вначале был введен под наркозом в носовую полость взрослых живых овец, и в обеих верхнечелюстных пазухах каждого животного было проколото отверстие диаметром 3 мм через тонкую стенку, разделяющую носовую полость и полость верхнечелюстной пазухи. Осмотический расширитель был введен в каждое отверстие двух верхнечелюстных пазух так, что дистальный фиксатор находился внутри верхнечелюстной пазухи, а проксимальный фиксатор оставался в носовой полости, тем самым фиксируя расширители в соответствующих отверстиях. После того, как при первых нескольких введениях было отмечено носовое кровотечение, на боковую стенку носовой полости перед введением наносили топический 0,5% оксиметазолин. Расширители с наружной мембраной были введены 3 животным (6 устройств), и расширители с внутренней мембраной без турунды были введены 3 животным (6 устройств), а расширители с внутренней мембраной с турундой были введены одному животному (2 устройства). После введения расширителя, животные проснулись и вернулись в зону ожидания.
Во время извлечения расширителя, животные находились под воздействием седативных средств, расширители удаляли при контроле с помощью видеоэндоскопии, и измеряли результат расширения устья. Извлеченные расширители помещали в сухой флакон, измеряли и взвешивали.
Расширители с наружной мембраной оставались на месте в течение 4, 6 или 15 часов до извлечения. За это время расширители набухали благодаря впитыванию физиологической воды. Диаметры расширителя измеряли в этих точках отбора проб и на фиг.27 они продемонстрированы только для наружных мембранных систем. Для целей сравнения, фиг.27 также демонстрирует соответствующие диаметры, измеренные in vitro в Примере 2. Сплошные круги представляют результаты in vitro. He закрашенные и закрашенные квадраты, треугольники, и не закрашенные круги представляют результаты in vivo. Как in vitro так и in vivo расширители достигли равновесного набухания с диаметром приблизительно равным от 5,5 мм до 6 мм. фиг.28 отображает соответствующие массы расширителей. При исследовании in vivo расширители достигали равновесной массы через 4 часа и увеличивались приблизительно на 120 мг. При исследовании in vitro расширители достигали равновесной массы через 2-4 часа и увеличивались на 140 мг.
Что касается конструкций внутренних мембранных систем, эти системы оставались на месте до извлечения в течение 1, 2 или 3 дней. Конструкции с внутренней мембраной без турунды продемонстрировали примерно 20% увеличения в диаметре и 80% увеличение массы после 24 часов. Внутренние мембранные системы с ПВА турундой набухали существенно медленнее, чем внутренние мембранные системы без турунды. Эта более медленная скорость набухания может быть связана с тенденцией образования высушенной слизистой на экспонированных частях турунды, которая могла тормозить впитывание воды к внутренней мембране.
После извлечения расширителей с наружной мембраной, диаметр отверстия в стенке верхнечелюстной пазухи, образованный расширенным расширителем измеряли при эндоскопическом исследовании, сравнивая размер отверстия с соответствующими зондами с известными диаметрами, фиг.29 демонстрирует график диаметра отверстия верхнечелюстной пазухи с течением времени. Сплошные символы представляют измеренные значения диаметра отверстия, образованные расширенным осмотическим расширителем. Не закрашенные символы представляют соответствующие диаметры расширителей, которые были измерены штангенциркулем после удаления расширителя. Корреляция между каждой парой данных является очень хорошей, так как в пяти из шести случаев измеренный диаметр отверстия точно соответствовал измеренному диаметру расширителя, который формировал отверстие.
Диаметры расширенных устьев этих животных наблюдали в течение 4 недель после лечения для того, чтобы оценить проходимость расширенных устьев. Устья измеряли в нулевой момент времени непосредственно после расширяющего лечения, через 13 дней и 27 дней согласно той же процедуры, которая была описана выше. фиг.32 изображает полученные в результате данные. Средний диаметр устья чуть уменьшился в течение 27-дневного периода, в асимптотическом ответе, приближаясь к прогнозируемому конечному диаметру чуть меньше, чем 5 мм.
Все расширители, которые были введены и оставались на месте, продемонстрировали расширение. Для расширителей с наружной мембраной, расширение оказалось полным во время первой точки времени измерения (4 часа после размещения) и не увеличивалось с повышенным временем введения. Эта явная точка равновесия может указывать на "предохранительный клапан" для системы. Другими словами, система не продолжает увеличиваться бесконечно, что могло бы повредить окружающие структуры. Было также продемонстрировано, что диаметр созданного отверстия коррелирует с диаметром расширенного расширителя. Это свидетельствует о том, что расширители создавали долгосрочные изменения в окружающих тканях, а не только временное растяжение тканей. Кроме того, количество травм тканей было минимальным, следовательно, не вызывались повреждения или разрывы, приводящие к большему размеру отверстия, чем необходимо. Наконец, на 27 день во всех пазухах была зафиксирована проходимость.
Наблюдения за расширенным устьем по сравнению с предыдущей работой, выполненной с помощью баллонной катетерной синопластики, являются следующими. Медленно расширяющиеся осмотические расширители остаются на месте в течение нескольких часов, производя более равномерное (т.е. круглое отверстие с гладкими поверхностями) ремоделирование ткани в отверстии пазухи по сравнению с коротким по длительности/высоким гидравлическим давлением, которое используется для надувания баллона для синопластики. Последний короткий всплеск давления имеет тенденцию производить отверстия устья, обладающие неравномерными/зазубренными поверхностями. Это сравнение демонстрирует, что медленное увеличение благодаря медленному расширению, обусловленному осмотическим давлением в течение более длительного периода времени, давало лучшее ремоделирование тканей устья, и приводило в результате к меньшему повреждению тканей, чем короткие всплески высокого давления, используемые при баллонной синопластике.
Пример 4
Были изготовлены конструкции осмотических расширителей для расширения и реконструкции устья в течение периода времени от 20 до 24 часов. Трубки из заготовок для игл для подкожного введения из нержавеющей стали марки стали 304 были нарезаны длиной 55 мм. Трубки были очищены от заусенцев, затем промыты водным раствором моющего средства Liquinox, промыты 5 раз деионизированной водой, затем промыты сухим ацетоном и высушены воздухом. Покрывающий раствор эластомерной мембраны был получен при помощи смешивания 8,0 г полиуретана (Tecophilic® марка HP60D-20; Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA). Этот эластомерный полимер имел номинальные значения твердости по Шору 43 D, модуля упругости изгиба 4300 фунтов на квадратный дюйм (3000 Ньютонов/см2), измеренные при помощи ASTM теста D790, значения удлинения при разрыве в сухом состоянии 430 процентов, и удлинение при разрыве во влажном состоянии 390 процентов, при измерении согласно способа ASTM D412, и для равновесной влажности 20%) с 72 г растворителя n-метилпирролидона (Pharmasolve®, ISP Technologies, Inc, Wayne, NJ). Смесь смешивали опрокидыванием при комнатной температуре в течение 2 дней с образованием прозрачного, бесцветного, вязкого раствора. Трубки погружали в покрывающий раствор эластомерной мембраны на глубину 45 мм несколько раз, чтобы нарастить толщину покрытия внутренней мембраны до 0,005 дюймов (0,013 см). Между нанесением покрытия, трубки подвешивали вертикально и высушивали в потоке воздуха в вытяжном шкафу.
Осмотические содержащие соль таблетки были получены путем пропускания 16,0 г оксида полиэтилена (Полиокс™ Sentry марки WSR 303 LEO; Colorcon®, Inc., West Point, PA) через сито, имеющее 40 проволок на дюйм (16 проволок на см). Хлорид натрия в количестве 7,5 г измельчали в ступке с пестиком и пропускали через сито 60-меш, и добавляли к оксиду полиэтилена. 1,3 г гидроксипропилметилцеллюлозы (Methocel™ E5 Premium LV, The Dow Chemical Company, Midland, MI) пропускали через сито 60-меш и добавляли к порошку. Порошки перемешивали при помощи шпателя для образования предварительной смеси. 25 мл денатурированного этилового спирта марки SD3A медленно перемешивали с порошкообразной смесью до получения единообразной влажной смеси. Полученную влажную массу пропускали с усилием при помощи шпателя через сито 40-меш, формируя удлиненные гранулы. После высушивания на протяжении ночи при комнатной температуре в вытяжном шкафу, гранулы снова пропускали через сито 40-меш, получая 21,35 г гранул. Магния стеарат таблетирующий любрикант, 216 мг, пропускали через сито 80-меш и добавляли к высушенным, калиброванным гранулам. Смесь перемешивали опрокидыванием в бутылке с завинчивающейся крышкой объемом 120 см3 в течение одной минуты для образования конечной смеси композиции осмотического механизма. Полученную в результате композицию уплотняли при помощи пуансонов диаметром 2,9 мм для изготовления круглых таблеток с плоской торцевой поверхностью и спрессовывали до номинального веса 22,5 мг с силой приблизительно 250 фунтов (1110 Ньютон) на прессе Carver, чтобы сформировать спрессованные таблетки. Номинальная высота таблетки составляла 2,5 мм. Центральное отверстие просверливали в середине лицевой поверхности таблетки при помощи сверла 0,055 дюймов (0,14 см). После просверливания номинальный вес таблетки составлял 16 мг.
Четыре осмотические солевые таблетки нанизывали на каждую из покрытых трубок из нержавеющей стали. Таблетки помещали на середину трубки длиной 55 мм, чтобы они контактировали друг с другом, чтобы получить непрерывный пакет таблеток. Сборочную единицу затем покрывали погружением в тот же покрывающий раствор эластомерной мембраны, который использовали для покрытия трубки из нержавеющей стали. Сборочные единицы погружали несколько раз для того, чтобы нарастить толщину покрытия приблизительно 0,014 дюймов (0,036 см). Между нанесением покрытий, сборочные единицы подвешивали вертикально и высушивали в потоке воздуха комнатной температуры. Избыток мембранных покрытий удаляли с каждого конца трубок, обрезая лезвием бритвы, следуя процедуре, описанной в Примере 1. Концы трубок затем отрезали до общей длины приблизительно равной 14 мм, оставляя приблизительно 2 мм обнаженного металла, экспонированного на каждом конце трубок. Проксимальный и дистальный фиксаторы затем присоединяли к металлическим трубкам, как описано в Примере 1, для завершения изготовления осмотических расширителей.
Пример 5
Осмотические расширители, изготовленные в соответствии с Примером 4, были протестированы in vitro в 50 мл неперемешиваемой дистиллированной воды при температуре 37°C. Диаметр и увеличение массы расширителей наблюдали как функцию времени в этой среде. Сплошные символы, показанные на фиг.30, представляют диаметр в зависимости от времени. Осмотические расширители стабильно расширяются в течение приблизительно 24 часов. Соответствующие данные, представляющие увеличение массы расширителей как функцию времени in vitro, показаны на фиг.31. Эти кривые увеличения массы на фиг.31 являются следствием кривых увеличения диаметра на фиг.30.
Пример 6
Осмотические расширители, изготовленные в соответствии с Примером 4, были протестированы in vivo на овцах при помощи введения расширителя в отверстие, соединяющее носовую полость и верхнечелюстную пазуху, как описано в Примере 3. Расширители извлекали через 4, 17 и 24 часа и контролировали толщину и увеличение массы. Эти данные исследования in vivo нанесены на график на фиг.30 как не закрашенные символы (вместе с данными исследования in vitro из Примера 5) и иллюстрируют стабильное увеличение диаметра с течением времени, достигающее максимального диаметра приблизительно через 24 часа. Соответствующие данные, представляющие увеличение массы расширителей как функцию времени in vivo проиллюстрированы на фиг.31 (вместе с данными исследования in vitro из Примера 5). Эти кривые увеличения массы на фиг.31 являются следствием кривых увеличения диаметра на фиг.30.
Пример 7
Изготовлен самоцентрирующийся осморасширитель, который сконструирован для введения в устье пазухи. Несплющиваемая трубка покрыта эластомерным полиуретаном в соответствии с процедурами и композициями, описанными в Примере 4. Один осмотический приводной механизм ввинчивается в середину трубки длиной 55 мм с покрытием. Полученную в результате сборочную единицу покрывали погружением несколько раз и сушили до тех пор, пока эластомерное покрытие на осмотическом приводном механизме не наращивалось до номинальной толщины, составляющей 0,003 дюймов (0,008 см). На другой осмотический приводной механизм наносили резьбу на каждом конце покрытой трубки так, что зазор около 1,5 мм находился между первым (в середине) покрытым приводным механизмом и двумя концевыми приводными механизмами, которые еще не покрыты. Полученную в результате сборочную единицу затем покрывали погружением так, что средний приводной механизм и концевой приводной механизм являлись покрытыми погружением. После высушивания, расширитель переворачивали на 180° и покрывали погружением так, что другой конец приводного механизма, расположенный на противоположном конце трубки и средний приводной механизм являлись покрытыми. Этот процесс повторяли много раз таким образом, что покрытие концевых приводных механизмов всегда являлось меньшим по сравнению с толщиной покрытия среднего приводного механизма. Каждый конец трубки отрезали и присоединяли фиксаторы согласно процедуре, описанной в Примере 4.
При размещении в устье, осмотические приводные механизмы, расположенные на концах расширителя, которые имеют более тонкие мембраны, впитывают физиологическую воду быстрее, чем средний приводной механизм, который имеет более толстое мембранное покрытие. По мере того как осмотические приводные механизмы продолжают впитывать воду, расширитель трансформируется в конфигурацию штанги, такая конфигурация встраивается в устье и центрирует расширитель между проксимальной и дистальной поверхностями стенки пазухи (например, верхнечелюстной пазухи).
Пример 8
Осморасширитель изготавливают согласно процедуре, описанной в Примере 1, за исключением того, что эластомерная трубка под покрытием, осмотические приводные механизмы и эластомерная трубка верхнего покрытия каждая образована при помощи инжекционного формования.
Пример 9
Изготавливают осмотический расширитель, который образует реберные элементы, помогающие сохранить расширитель в устье пазухи. Осмотический расширитель изготавливают в соответствии с композициями и процедурами, описанными в Примере 4. До окончательного применения эластомерных покрытий, три равноудаленных обруча размещают вокруг пакета из четырех осмотических приводных механизмов. Обручи могут содержать нержавеющую сталь, проволоку с высоким пределом прочности на растяжение, резьбу, шов, нить, или формованные или обрабатываемые материалы кольца с высоким пределом прочности на растяжение. После того, как обручи установлены, применяется окончательное нанесение мембранного покрытия, и тем самым встраивание трех обручей в мембранную структуру. При помещении в водную среду, такую как, например, устье пазухи, вода впитывается по осмотической активности, вызывая набухание пакета осмотических приводных механизмов и растяжение наружной эластомерной мембраны. По мере того как мембрана и осмотические приводные механизмы увеличиваются, набухание ограничивается и направляется обручами так, что между обручами образуются ребристые элементы. Это направленное набухание производит радиальное расширение между обручами больше, чем было бы без обручей. Дополнительно, ребристые элементы оказывают помощь в удержании устройства в устье, предоставляя криволинейные поверхности, в которых может находиться устье во время лечения.
Пример 10
Осмотический расширитель изготовлен в соответствии с Примером 9, за исключением того, что вместо обручей присутствуют ячейки проволочной сетки. Ячейки сетки обеспечивают поверхность трения эластомерной мембраны, повышающую удержание расширителя во время прохождения им расширения в устье пазухи.
Пример 11
Осмотический расширитель изготовлен в соответствии с Примером 9, за исключением того, что вместо обручей присутствует плетеная, вязаная, нетканая или тканая полимерная трубка. Текстура трубки обеспечивает поверхность трения эластомерной мембраны, повышающую удержание расширителя во время прохождения им расширения в устье пазухи.
Пример 12
Самопозиционирующийся (например, самоцентрирующийся) расширитель устья пазухи 160, имеющий расположенные на определенном расстоянии друг от друга солевые таблетки 163, 164, 165 показан на фиг.25. Части 304 материала трубки из нержавеющей стали 161, имеющие внутренний диаметр 0,032 дюйма (0,081 см), внешний диаметр 0,042 дюйма (0,11 см) и длину 55 мм, покрывали погружением в покрывающий раствор эластомерной полупроницаемой мембраны, содержащий 10 мас. % сухого остатка раствора полиуретана (Tecophilic марка HP60D-20; Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, МА), растворенного в n-метилпирролидоне. Трубки 161 покрывали погружением несколько раз, пока на середине каждой из трубок 161 не произошло накопления мембранного покрытия 162 с номинальной толщиной покрытия от 0,005 дюймов (0,01 см). Трубки 161 высушивали в потоке воздуха при комнатной температуре между нанесением покрытий. Полимерный материал полиэфир эфир кетон был обработан для формирования микропрокладки 166 с диаметром внутреннего отверстия 0,055 дюймов (0,14 см), внешним диаметром 0,110 дюймов (0,28 см), и толщиной 0,020 дюймов (0,05 см). Средняя масса микропрокладки 166 составила 3 мг. Три осмотические содержащие соль таблетки 163, 164, 165 эквивалентные тем, что раскрыты в Примере 4, и шесть микропрокладок 166 были затем нанизаны на покрытые трубки из нержавеющей стали 161 так, что микропрокладка 166 был помещена в контакте с каждой таблеткой, как показано на фиг.25, образуя три различных набора микропрокладка + солевая таблетка + микропрокладка многослойных сборочных единиц. Дополнительно был предоставлен зазор 1,5 мм между средними и конечными сборочными единицами. Затем, трубки 161 со сборочными единицами покрывали погружением несколько раз в тот же раствор мембранного покрытия до тех пор, пока не образовалось непрерывное покрытие эластомерной полупроницаемой мембраны 167 на солевых таблетках 163, 164, 165. Между покрытиями погружением, расширители 160 высушивали в токе воздуха при комнатной температуре. При каждом покрытии, были покрыты средняя солевая таблетка 164 и одна из двух концевых солевых таблеток 163, 165. Затем, при следующем нанесении покрытия, расширитель переворачивали на 180° и среднюю солевую таблетку 164 покрывали еще раз, и покрывали две другие концевые солевые таблетки 163, 165. При таком процессе, средняя солевая таблетка 164 накапливает более толстое мембранное покрытие 167, в связи с большим количеством покрытий, чем концевые солевые таблетки 163, 165 так, что по завершении цикла покрытия, средняя солевая таблетка 164 имела толщину покрытия 0,021 дюйм (0,053 см), в то время как концевые солевые таблетки 163, 165 имели покрытия со значениями толщины в диапазоне от 0,015 до 0,017 дюймов (0,038 до 0,043 см). Проксимальный и дистальный фиксаторы, как описано в Примере 1 (не показаны на фиг.25), необязательно прикреплены к концам трубок 161
При нахождении в водной среде, такой как, например, в устье пазухи (например, в устье верхнечелюстной пазухи), осмотические расширители 160 впитывают физиологические жидкости, вызывая радиальное растяжение внешней эластомерной полупроницаемой мембраны 167. Концевые солевые таблетки 163, 165 впитывают жидкость с большей скоростью, чем средняя солевая таблетка 164, которая имеет более толстое покрытие мембраны 167. В итоге эти различные скорости всасывания приводят к тому, что расширитель 160 формирует гантелевидную конфигурацию, которая помогает вставить и расположить расширитель в устье пазухи. Микропрокладка служит для направления набухания в радиальном направлении наружу для дальнейшего улучшения расширения устья.
Пример 13
Осмотический расширитель, сконструированный для расширения и реконструкции устья пазухи (например, верхнечелюстной пазухи) изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 1, за исключением того, что мембрана содержит смесь двух нерастворимых в воде полимеров. Смесь полимеров состоит из 50 массовых процентов Tecophilic® HP93A-100 (Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA) и 50 массовых процентов Tecophilic® HP60D-20 (Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA). При помещении в водную среду устья, расширитель впитывает воду, набухает, и достигает осмотического равновесия в течение от 8 до 16 часов.
Пример 14
Осмотический расширитель для расширения и реконструкции устья пазухи (например, верхнечелюстной пазухи) изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 1, за исключением того, что мембрана содержит смесь нерастворимого в воде полимера и водорастворимого усилителя потока. Смесь полимеров состоит из 90 массовых процентов Tecophilic® HP93A-100 (Thennedics™ Polymer Products, Wilmington, MA) в виде нерастворимого в воде полимера и 10 массовых процентов полоксамера 188. При помещении в водную среду устья, расширитель впитывает воду, набухает, и достигает осмотического равновесия в течение приблизительно 2 часов.
Пример 15
Осмотический расширитель для расширения и реконструкции устья пазухи (например, верхнечелюстной пазухи) изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 1, за исключением того, что мембрана содержит смесь нерастворимого в воде полимера и водорастворимого усилителя потока. Смесь полимеров состоит из 70 массовых процентов Tecophilic® HP93A-100 (Thennedics™ Polymer Products, Wilmington, MA) в виде нерастворимого в воде полимера и 30 массовых процентов поливинилпирролидона 12PF. При помещении в водную среду устья, расширитель впитывает воду, набухает, и достигает осмотического равновесия в течение приблизительно 0,5 часов.
Пример 16
Открытое исследование фазы 1 для оценки безопасности и эффективности осмотического расширителя, показанного на фиг.23, для расширения отверстия верхнечелюстной пазухи (ВПО) на период до 8 часов проводилось у людей. Первичными конечными точками исследования являются (1) эффективность, которая определяется как проходимость (и диаметр) ВПО сразу после удаления осмотического устройства, и (2) безопасность, которая определяется как частота побочных явлений, связанных с процедурой. Вторичными конечными точками исследования являются: (1) успешность устройства, которая определяется как успешный доступ и использование осмотического расширителя в целевом месторасположении, (2) проходимость (диаметр) ВПО через неделю после удаления расширителя; (3) проходимость (диаметр) ВПО через месяц после удаления расширителя; (4) проходимость (диаметр) ВПО через три месяца после удаления расширителя; (5) оценка боли по балльной шкале (от 0 до 4) или по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) во время расширения и (6) применение обезболивающих лекарственных средств.
Данное исследование является несравнительным, открытым, проспективным исследованием, включающим сбор демографических данных, изображений и клинических данных. До 10 субъектов принимали участие в исследовании по следующим критериям включения: (1) возраст от 18 до 70 лет, (2) вне зависимости от пола, как мужчины, так и женщины; (3) субъект имеет возможность следовать инструкциям исследования, готов быть доступным в конкретные требуемые дни исследования для посещения и готов выполнить все процедуры и оценки при посещении во время исследования; (4) субъект должен понимать характер анализа этого исследования и подписать информированное согласие на выполнение любой специфической исследовательской процедуры или оценки; а также по следующим критериям исключения: (1) субъект находится в состоянии беременности или кормления грудью; (2) субъект имеет один из следующих диагнозов: муковисцидоз, триада Самтера (повышенная чувствительность к аспирину, астма, полипы придаточных пазух носа), полипы носа, опухоли придаточных пазух носа, аллергический грибковый синусит, цилиарная дисфункция, перфорированная перегородка, атрофия слизистой оболочки носа, и/или чрезмерный остеогенез; (3) субъект имеет любую анатомическую аномалию, которая исключает доступ к устью верхнечелюстной пазухи (например, искривление носовой перегородки); (4) субъект имеет в анамнезе травмы лица, которые привели к деформации анатомии носа и/или пазухи; (5) субъекту ранее проводили антростомию; (6) субъект имеет клинические признаки острой респираторной или синусной инфекции, (7) субъект имеет установленный диагноз инфекции вируса иммунодефицита человека, другие иммунодефицита, инсулинозависимый диабет или другие серьезные системные заболевания; (8) субъект в настоящее время участвует, или участвовал в любом типе клинического исследования в течение тридцати дней до скринингового визита; (9) субъект имеет известную повышенную чувствительность к местноанестезирующему веществу, используемому в исследовании; (10) субъекту установлен диагноз гематологического заболевания, геморрагического диатеза или он принимает антикоагулянты, и (11) любые другие состояния, которые, по мнению исследователя, считаются такими, что делают субъект неподходящим кандидатом на получение исследовательского лечения или которые могут повлиять на результаты исследования. Зарегистрированные субъекты проходят местную анестезию/противоотечное лечение с последующей носовой эндоскопией. Стандартизированные фотографии/видео получают в исходном состоянии (т.е. до любого расширяющего лечения). Регистрируются проходимость и, если применимо, диаметр ВПО до расширения. Осмотический расширитель вводится с помощью устройства ввода, показанного на фиг.37, в ВПО под эндоскопической визуализацией. Одно устройство вставляется в каждое из двух ВПО субъекта. Устройства остаются в ВПО на период до 8 часов. Устройства удаляются по требованию субъекта или если исследователь сочтет это необходимым. Применение неотложных лекарственных средств во время расширение регистрируют. Побочные явления и переносимость оценивают и регистрируют. Расширитель удаляют с использованием тех же инструментов, которые используются для введения расширителя. Стандартизированные фотографии/видео получают сразу же после удаления расширителя. Регистрируется проходимость и диаметр ВПО сразу же после расширения. После удаления устройства измеряют, взвешивают и фотографируют. Последующие визиты проводят через одну неделю, один месяц и три месяца после расширения ВПО. Получают стандартизированные фотографии/видео, регистрируют проходимость и диаметр ВПО, и оценивают и регистрируют все побочные явления. Это клиническое испытание демонстрирует, что осмотические расширители эффективно увеличивают диаметр отверстия устья верхнечелюстной пазухи от по существу закрытого (например, 0 мм в диаметре) до диаметра приблизительно равного 5 мм с минимальным повреждением тканей и полученным воспалительным ответом, и отверстие остается проходимым в течение 3 месяцев или более после процедуры расширения.
Пример 17
Осмотический расширитель, сконструированный для расширения и реконструкции устья верхнечелюстной пазухи в течение периода времени, измеряемого в минутах, был изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 1, за исключением того, что мембрана имела номинальную толщину 348 микрон (13,7 мил). Когда три стента были помещены в деионизированную воду при температуре 37°C на 120 минут, устройства впитали в среднем 125 мг воды и увеличились от начального диаметра 3,6 мм до расширенного диаметра 5,6 мм.
Пример 18
Осмотический расширитель, сконструированный для расширения и реконструкции устья верхнечелюстной пазухи в течение периода времени, измеряемого в минутах, был изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 1, за исключением того, что мембрана была сформирована путем экструзии. Трубка, изготовленная из Tecophilic® HP93A-100 (Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA) была экстру дированна с внутренним диаметром, составляющим 44 мил (1,12 мм) и номинальной толщиной стенок 5 мил (0,127 мм). Экструдированную трубку надевают на трубку из нержавеющей стали, описанную в Примере 1. Затем, две осмотические таблетки, описанные в Примере 1, устанавливают поверх экструдированной трубки так, чтобы они контактировали друг с другом. Экструдируют вторую трубку из Tecophilic® НР93А-100 (Thermedics™ Polymer Products, Wilmington, MA), имеющую номинальный внутренний диаметр 116 мил (2,95 мм) номинальную толщину стенок 14 мил (0,356 мм). Вторую трубку надевают поверх осмотических таблеток. Внутреннюю первую трубку и наружную вторую трубку нагревают локально на каждой стороне пары осмотических таблеток с помощью горячего паяльника так, чтобы первая и вторая трубки рядом с движущим механизмом были расплавлены и связаны с образованием непрерывной заливки между внутренней и внешней трубками, тем самым полностью инкапсулируя осмотические таблетки мембранным материалом. Полученное в результате устройство помещают в деионизированную воду при температуре 37°C и устройство впитывает воду из окружающей среды. Устройство увеличилось от начального диаметра 3,7 мм до конечного диаметра 5,25 мм в течение 90 минут.
Пример 19
Осмотический расширитель, сконструированный для расширения и реконструкции устья верхнечелюстной пазухи в течение периода времени, измеряемого в минутах, изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 18, за исключением того, что мембрана герметизируется сваркой растворителем.
Пример 20
Осмотический расширитель, сконструированный для расширения и реконструкции устья верхнечелюстной пазухи в течение периода времени, измеряемого в минутах, изготовлен в соответствии со способами и материалами, описанными в Примере 18, за исключением того, что мембрана герметизируется ультразвуковой сваркой.
Хотя вышеуказанные варианты осуществления были описаны достаточно подробно в качестве иллюстрации и примера, для ясности понимания, для специалиста в данной области техники в свете учения настоящего изобретения вполне очевидно, что определенные изменения и модификации могут быть внесены в них без отклонения от сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Также следует понимать, что терминология используется здесь для целей описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения, поскольку объем настоящего изобретения будет воплощен только прилагаемой формулой изобретения.
Там, где предоставлен диапазон значений, понятно, что каждое промежуточное значение, до десятых долей единицы нижнего предела, если контекст явно не диктует иное, между верхней и нижней границей этого диапазона и любые другие заявленные или промежуточные значения в заявленном диапазоне охватываются рамками изобретения. Верхний и нижний пределы этих более маленьких диапазонов могут быть независимо включены в меньшие диапазоны и также включены в изобретение, с учетом любых специально исключенных пределов в указанном диапазоне. Там, где указанный диапазон включает один или оба предела, диапазоны, исключающие один или оба из тех пределов, которые включены, также включены в изобретение.
Все публикации и патенты, процитированные в данном описании, включены здесь в качестве ссылки, как если бы каждая отдельная публикация или патент были конкретно и отдельно указаны как включенные в качестве ссылки, и являются включенными здесь в качестве ссылки для раскрытия и описания способов и/или материалов, в связи с которыми публикации цитируются. Цитирование любой публикации предназначено для ее раскрытия до даты подачи патентной заявки и не может быть истолковано как признание того, что приоритет настоящего изобретения может быть оспорен на основании существующего изобретения. Кроме того, предоставленные даты публикации могут отличаться от фактических дат публикации, которые, возможно, должны быть независимо подтверждены.
Следует отметить, что, как используется здесь и в формуле изобретения, формы единственного числа, использующие английские артикли "a", "an" и "the" включают множественное число, если контекст явно не диктует иное. Дополнительно нужно отметить, что формула изобретения может быть составлена так, чтобы исключить любой необязательный элемент. По существу, это заявление призвано служить основой для предшествующего использования таких исключающих терминов, как "только", "исключительно" и т.п. в связи с цитированием пунктов формулы изобретения, или использования "негативного" ограничения.
Как будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения этого раскрытия, каждый из отдельных описанных и проиллюстрированных вариантов осуществления имеет дискретные компоненты и свойства, которые могут быть легко отделены от свойств любых других нескольких вариантов осуществления или комбинированы с ними без отхода от объема или духа настоящего изобретения. Любой процитированный способ может быть осуществлен в порядке процитированных событий или в любом другом порядке, который логически возможен.
Соответственно, предшествующее описание просто иллюстрирует принципы изобретения. Следует отметить, что специалисты в данной области техники смогут разработать различные устройства, которые, хотя и не явно описаны или показаны здесь, воплощают в себе принципы изобретения и включены в его дух и характер. Кроме того, все примеры и условный язык, приведенные здесь, главным образом предназначены для оказания помощи читателю в понимании принципов изобретения и понятий, направленных изобретателями для дальнейшего развития данной области техники, и должны толковаться без ограничения таких специально изложенных примеров и условий. Кроме того, все заявления, излагающие здесь принципы, аспекты и варианты осуществления изобретения, а также конкретные их примеры, предназначены охватить как их структурные, так и функциональные эквиваленты. Дополнительно предполагается, что такие эквиваленты включают в себя как известные в настоящее время эквиваленты, так и эквиваленты, которые будут разработаны в будущем, т.е. любые разработанные элементы, которые выполняют ту же функцию, независимо от структуры. Объем настоящего изобретения, следовательно, не должен ограничиваться примерными вариантами осуществления, показанными и описанными здесь. Скорее, объем и дух настоящего изобретения воплощены в прилагаемой формуле изобретения.
1. Автономное устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, включающее:
(а) саморасширяющийся приводной механизм, выполненный с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в по существу радиальном направлении относительно продольной оси устройства; и
(б) расширяемую часть, расположенную периферически вокруг приводного механизма и выполненную с возможностью расширения из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию, при этом в нерасширенной конфигурации расширяемая часть имеет размер, обеспечивающий возможность ее установки в пределах стенозированного отверстия.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 0,5 часов или более.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части из нерасширенной конфигурации в расширенную конфигурацию в течение 4 часов или более.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части при помощи, по меньшей мере, одного из перечисленного: осмоса, металла с памятью формы, пружины, набухающего полимера, теплового расширения газа, теплового расширения жидкости, газогенерирующей химической реакции и расширения материала посредством фазового перехода.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводной механизм выполнен с возможностью расширения расширяемой части посредством осмоса и приводной механизм содержит осмотически активное вещество.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает канал, определяющий внутреннюю полость и включающий дистальный конец, предназначенный для жидкостной связи с полостью придаточной пазухи носа у субъекта, и проксимальный конец, предназначенный для жидкостной связи с носовой полостью у субъекта, при этом канал обеспечивает возможность тока жидкости между полостью придаточной пазухи носа и носовой полостью при установленном в пределах стенозированного отверстия устройстве.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что расширяемая часть содержит полупроницаемую мембрану.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что канал включает полупроницаемую мембрану.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что канал включает непроницаемый материал.
10. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что расширяемая часть содержит непроницаемую мембрану.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает, по меньшей мере, один фиксатор, выполненный с возможностью удержания устройства в пределах стенозированного отверстия.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает резервуар для лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки лекарственного средства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что лекарственное средство включает антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
14. Набор, включающий:
а) автономное устройство для расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа по п. 1.
15. Набор по п. 14, отличающийся тем, что набор содержит два или более устройства.
16. Набор по п. 15, отличающийся тем, что набор содержит первое устройство и второе устройство, при этом расширенная конфигурация второго устройства имеет диаметр, который является большим по сравнению с диаметром расширенной конфигурации первого устройства.
17. Набор по п. 14, отличающийся тем, что набор содержит один или больше измерительных зондов устья пазухи для определения размера стенозированного отверстия.
18. Способ расширения стенозированного отверстия придаточной пазухи носа у субъекта, включающий установку устройства по п. 1 в стенозированное отверстие субъекта.
19. Способ по п. 18, который включает извлечение устройства из стенозированного отверстия в определенный момент времени после того, как устройство расширилось до расширенной конфигурации.
20. Способ по п. 18, в котором придаточная пазуха носа представляет собой лобную пазуху, клиновидную пазуху или верхнечелюстную пазуху.
21. Способ по п. 18, который включает фиксирование устройства в пределах стенозированного отверстия.
22. Способ по п. 18, в котором приводной механизм расширяет расширяемую часть при помощи, по меньшей мере, одного из перечисленного: осмоса, металла с памятью формы, пружины, набухающего полимера, теплового расширения газа, теплового расширения жидкости, газогенерирующей химической реакции и расширения материала посредством фазового перехода.
23. Способ по п. 18, в котором приводной механизм расширяет расширяемую часть посредством осмоса.
24. Способ по п. 18, который включает доставку лекарственного средства из устройства, в то время как устройство установлено в пределах стенозированного отверстия.
25. Способ по п. 24, в котором лекарственное средство включает антибиотик, противовоспалительное лекарственное средство, местный анестетик, обезболивающее вещество или их комбинацию.
26. Способ по п. 18, который предназначен для лечения субъекта, имеющего синусит.
