在附图中：
图1是其壁上形成有血管动脉瘤的血管的截面图；
图2是现有技术的治疗血管动脉瘤的方法的截面图，该方法需要在 血管动脉瘤内设置材料；
图3是现有技术的治疗血管动脉瘤的方法的截面图，其中机械式血 管支架定位在动脉瘤附近；
图4是本发明的支承件的截面图，该支承件具有设置在其上的未起 作用的活性材料；
图5a是本发明的支承件的截面图，该支承件具有设置在其上的起 作用后的活性材料；
图5b是本发明的支承件的截面图，其具有包括在其中交织的活性 材料的结构；
图6是本发明的实施例的立体图，其包括用于限制流向血管动脉瘤 的血流的血管修补器件；
图7是本发明的另一实施例的立体图，其包括用于限制流向血管动 脉瘤的血流的血管修补器件；
图8是本发明的血管修补器件的立体图，其定位在血管动脉瘤附近 的血管内；
图9是本发明的血管修补器件的截面图，其定位在血管动脉瘤附近 的血管内；
图10是本发明的实施例的立体图，其包括用于限制流向血管动脉 瘤的血流的盘绕桥接器件；
图11是本发明的另一实施例的立体图，其包括用于限制流向血管 动脉瘤的血流的盘绕桥接器件；
图12是本发明的盘绕桥接器件的截面图，其用于限制流向血管动 脉瘤的血流；
图13是本发明的实施例的立体图，其包括用于限制流向血管动脉 瘤的血流的螺旋形血管支架器件；
图14是用于限制流向血管动脉瘤的血流的螺旋形血管支架器件的 另一实施例的立体图；
图15是本发明的螺旋形血管支架器件的截面图，该器件定位在血 管动脉瘤附近的血管中；
图16是包括用于限制流向血管动脉瘤的血流的网状血管支架器件 的立体图；
图17是用于限制流向血管动脉瘤的血流的网状血管支架器件的另 一实施例的立体图；
图18是定位在血管动脉瘤附近的血管中的本发明的网状血管支架 器件的截面图；
图19是本发明的实施例的截面图，其包括定位在在血管动脉瘤附 近的血管中的网状分叉器件；
图20是用于限制流向血管动脉瘤的血流的在动脉瘤内的桥接器件 的另一实施例的截面图；
图21是定位在血管动脉瘤附近的血管中的本发明的在动脉瘤内的 桥接器件的截面图；和
图22是本发明的实施例的立体图，其定位在血管内的可膨胀的囊 体微细导管。

在此披露了本发明的各个实施例的详细描述。本说明书不是限定 性，而仅仅是为了对本发明的基本原理进行说明。本说明书的小标题 和整体结构仅仅是为了方便说明，而不是限定本发明。
本发明的动脉瘤封闭装置通常限制流经血管的血液进入形成于其 上的动脉瘤的能力。在此披露的该器件可以通过多种方式施加到血管 上，其中包括(但不限于)常规的手术技术和使用多种尺寸的导管、 气囊导管、细微导管的最小程度的侵入式手术技术以及现有技术已知 的最小程度的侵入式手术。尽管本发明可用于在全身的各个位置处修 复动脉瘤，但是本发明特别有利于修复或治疗脑血管的动脉瘤的过 程。本发明的器件和方法与在3/13/01提交的共同未决的美国专利序 列号09/804935“Hydrogels and their undergo volumetric expansion in response to changes in their environment and their methods of manufacture and use”中披露的材料和制造方法 和用途特别兼容，该专利转让给本发明的受让人并且通过引证将其全 部内容引入本发明。本领域的普通技术人员应当理解，本发明可使用 多种施加到其上的替换的活性材料，其包括例如现有技术已知的胶原 聚合物共轭材料、可光致聚合的生物降解材料、和其它可生物降解的 交联的水凝胶。
动脉瘤是这样形成的，即由于向外压力通过在血管内的血流作用于 病变或损伤的血管壁上，由此导致组织的脆弱部分从血管壁向外胀 大。图1示出了动脉瘤10，其包括与血管14连通的颈部12并具有限 定动脉瘤腔18的圆顶部分16。本领域的普通技术人员应当理解，图1 示出了血管动脉瘤的一个示例，并不限制本发明的范围或内容。
治疗动脉瘤的一个方法需要在动脉瘤附近或在动脉瘤内形成血 栓，由此限制血流或剥夺动脉瘤的血流并减小动脉瘤破裂的可能性。 图2和3示出了现有技术的通过人为地在动脉瘤内或在动脉瘤附近形 成血栓以便修复动脉瘤的器件。在图2和3，附图标记10、12、14、 16、18与图1中的附图标记表示相似的部分。图2示出了与血管14 连通的动脉瘤10。如图所示，血管阻塞器件20定位在动脉瘤腔18内。 通常，细微导管或其它装置用于将血管阻塞器件20注射或以其它方式 插入到动脉瘤腔18中，由此减小可从血管14接收血液的动脉瘤容积。 图3示出了用于治疗动脉瘤的替换器件。如图3所示，血管支架22定 位在动脉瘤10附近的血管14中。血管支架22是用于向其它的机能不 全的或脆弱组织提供支承或者保持窄或阻塞血管的显状的机械支架。
本发明披露了用于使得动脉瘤栓塞或隔离的多个器件。具体地说， 本发明披露了可在多种血管的各个位置处植入的各种结构。在此披露 了各种颈部桥接件(neck bridge)、血管修补件、和血管支架，它们 通常由一系列的互锁的以其它方式连接的支承件以便形成预定的形 状。图4和5a示出了用于本发明的多个实施例的在植入之前和之后的 支承件24的一部分的截面图。如图4所示，支承件24可包括器件基 质26，其具有在植入之前施加到其外部上的活性涂层或材料28。图5a 示出了处于起作用后状态的设置在支承件24上的活性涂层28，其中活 性涂层28已经从器件基质26上向外膨胀。本领域的普通技术人员应 当理解，本发明的支承件24可由生物性相容的多种材料制成，其包括 例如铂、金、钽、钛、不锈钢、钨、镍钛金属互化物、形状记忆合金、 成形的活性材料、或其它适当的材料。图5b示出了本发明替换实施例， 其包括与支承件24交织的活性材料线股28，由此形成交织结构27。 本领域的普通技术人员应当理解，活性线股28可沿径向、轴向、和径 向和轴向定向地定位在交织结构27内。在替代实施例中，本发明的器 件基质26可由多种生物性相容的聚合物材料制成，其包括但不限于聚 氨酯、聚乙烯醇、聚酯、聚四氟乙烯、硅酮、丙烯酸、或相似的聚合 物材料。在另一替代实施例中，支承件24可结合不可透过无线电的或 产生回波的材料或试剂，由此使得医生可在血管或其它中空器官内精 确地定位该器件。本领域的普通技术人员应当理解，支承件24、器件 基质26、和/或活性涂层28可以以化学方式掺杂有或充有药物或促进 生长的材料，以便刺激组织生长或传递其它有利于支承件24的治疗 剂。
该活性涂层或材料28可由多种随时间在血液或其它流体存在的情 况下膨胀或容积改变的材料制成。在优选实施例中，本申请的申请人 的在3/13/01提交的共同未决的美国专利序列号09/804935 “Hydrogels and their undergo volumetric expansion in response to changes in their environment and their methods of manufacture and use”中披露了特别用作活性涂层或材料28的水凝 胶，以便治疗动脉瘤。以上引证的水凝胶包括加入到琥珀瓶中的1.25g (0.021摩尔)的丙烯酰胺、0.87g(0.009摩尔)的丙烯酸钠、0.005g (0.00003摩尔)的N，N-乙烯双丙烯酰胺、7.95g的水、和4.5g的氯 化钠(＜10微米颗粒尺寸)。引发剂是53微升的N，N，N’，N-四乙基乙 烯二元胺和在水中的65微升的20％重量/重量的过硫酸铵，引发剂加 入，并且该溶液吸入到3-cc的注射器中。该溶液随后注射到内径0.025 英寸的管中并使其聚合化2小时。该管被切成2英寸的部段并在真空 炉中干燥。该干燥后的水凝胶在蒸馏水中洗三次，分别为10-12小时、 2小时、和2小时，以便除去多孔物质、任何未起作用的单体、和任何 未结合的单体。水凝胶随后被切成大约0.100英寸长的部段，其称为 “丸剂”，并使用铂线圈/线材组件串起来。或者，水凝胶可拉制或形 成为与支承件24具有相似尺寸和大小的纤维线股或部分。这些丸剂或 线股随后在乙醇中水合并且在真空中在大约55C下干燥大约2小时。
其后，干燥的丸剂或线股随后置于50％的盐酸/50％的水中并在37C 下培养大约70小时。在培养之后，多余的盐酸溶液通过连续冲洗从丸 剂或线股上冲洗掉，冲洗是a)70％的异丙醇：30％的水冲洗大约5分 钟，b)100％的异丙醇冲洗大约15分钟，c)100％的异丙醇冲洗大约 15分钟，d)100％的异丙醇冲洗大约15分钟。该水凝胶丸剂或线股随 后在55C下在真空中干燥至少2小时。在完全干燥过程之前或之后， 丸剂或线股可通过所需的多种方式选择性地施加到至少一个支承件24 上。如果需要，水凝胶线股可用作支承件24，并不需要加强。其后， 水凝胶可通过多种方式选择性地施加到支承件上。在一个实施例中， 活性材料施加到支承件24的整个表面上。在替代实施例中活性材料选 择性地施加到支承件24的一部分上。例如，活性材料可选择性地施加 到与血管壁接合的支承件24的一部分上。一旦本实施例的水凝胶植入 到体内，处于生理pH(约7.4)大约一个小时之后其可完全膨胀(到 直径大约0.035英寸)。或者，水凝胶线股可编织、或结合到支承结 构中。此外，该支承结构可由水凝胶材料制成。
图6-9示出了本发明的用于使得动脉瘤与血管隔离的实施例。如 图6所示，本实施例披露了包括主体件32的血管修补器件30，主体件 32由彼此轴向地设置的多个交织或以其它方式连接的支承件24形 成，其可支承脆弱的血管组织。该交织的支承件24形成多个网格34。 如图6-8所示，活性涂层35选择性地施加到交织支承件24上。本领 域的普通技术人员应当理解，本发明的实施例在没有大致阻塞流经该 血管的血流的情况下使得形成在血管上的动脉瘤隔离并形成血栓。如 图7所示，由多个支承件24形成的血管修补器件30具有弧形型面36。 该弧形型面36可选择成近似接受血管的曲率半径，由此进一步地限制 在植入之后的血管阻塞。本领域的普通技术人员应当理解，本发明的 血管修补器件30可制造成多种尺寸。例如，血管修补器件30可接近 接受血管的270度，由此使用机械力将该器件固定在血管内。如果需 要，血管修补器件30可结合有可变形的支承件24，由此使得医生可调 节弧形型面36，以便在植入过程中使其符合接受血管的曲率半径。在 图8中，附图标记10、12、14、16、18与图1的附图标记表示相似的 部分。图8示出了定位血管14中靠近动脉瘤10的血管修补器件30， 其中该器件30横跨由颈部12形成动脉瘤腔18的开口38。如图8所示， 活性涂层35的膨胀使得由血管修补器件30形成的多个网格34的尺寸 减小，由此减少了进入动脉瘤的血液量。在替代实施例中，血管修补 器件30可包括多个(未示出的)装接器件，以便有助于在血管内植入 和固定该器件。该装接器件可包括例如由多种材料制成的钩、倒钩、 或相似器件，这些材料例如为铂、金、钽、钛、不锈钢、钨、镍钛金 属互化物、或其它适当的材料。在替代实施例中，血管修补器件30可 结合替代的装接机构，其包括但不限于粘接剂材料、机械装接机构或 真空装接机构。图9示出了定位在动脉瘤附近的本发明的血管修补器 件30和血管14的截面图。本领域的普通技术人员应当理解，本发明 的实施例可制成多种尺寸，由此使得其可用于各种血管以修补各个动 脉瘤。
图10-12示出了用于治疗动脉瘤的本发明的替代实施例。如图10 所示，本实施例披露了弹性的盘绕桥接器件40，其包括限定多个开口 44的正弦曲线形主体件42。该主体件42沿弧46形成，由此有助于植 入该器件并同时限制血管的阻塞。弹性的主体件42可沿线48压缩， 以便在体内输送和定位该盘绕桥接器件40。当设置该盘绕桥接器件40 时，主体件42的弹性沿线50施加向外的压力，其中弹性主体件42与 (未示出的)血管壁接合。在替代实施例中，盘绕桥接器件40可用于 向脆弱的血管组织提供机械支承。如图10所示，主体件42涂敷有或 以其它方式设置有活性涂层，由此阻塞或以其它方式抑制流向动脉瘤 的血流。图11示出了盘绕桥接器件40的替代实施例，其包括弹性的 正弦曲线形的主体件42，该主体件具有至少一个设置在其上的活性部 段52并限定多个开口44。活性部分52是如上所述的选择性地涂敷有 或其它方式结合有活性材料的区域。本领域的普通技术人员应当理 解，本实施例使得动脉瘤形成血栓并同时限制在血管内的阻塞。图12 示出了定位在血管14内的本实施例的截面图，其中至少一个活性部段 52阻塞或抑制流向动脉瘤10的血流。
图13-15示出了用于治疗形成在脆弱血管组织上的动脉瘤的本发 明的另一实施例。图13-15示出了各种可膨胀的可使形成在脆弱血管 组织上的动脉瘤形成血栓或隔离的“血管支架”。在替代实施例中， 本发明的内腔脉管式的修复器件可用于向脆弱的血管组织提供机械支 承。如图13所示，螺旋形的可膨胀的血管支架54包括第一端56和第 二端58，其具有设置在其间的柱形主体件60。柱形主体件60限定与 血管支架54的纵向轴线64同轴地对准的中心腔62。螺旋形可膨胀的 血管支架54具有第一直径D，由此使得在血管内插入和定位该器件， 并且还具有较大的第二直径D’，由此使其与血管壁接合并支承血管 壁。如图所示，活性材料选择性地施加到螺旋形的可膨胀的血管支架 54的外表面上。图14示出了螺旋形的可膨胀的血管支架54的替代实 施例，其包括具有第一端56和第二端58的柱形主体件60。该柱形主 体件60还包括至少一个设置在其上的活性部段66，由此使得动脉瘤形 成血栓或隔离，同时限制血管阻塞。图15示出了定位在血管14内的 本实施例的截面图，其中至少一个活性部段66阻塞或以其它方式抑制 流向动脉瘤10的血流。
在再一实施例中，图16-18示出了网状的可膨胀的内腔血管支架。 如图16、17所示，网状血管支架68包括第一端70和第二端72，其 具有设置在其间的网状主体74。该柱形网状主体74由一系列的互连的 支承件24构成，该网状主体限定沿血管支架68的纵向轴线78同轴地 对准的流动腔76，其具有第一压紧直径D和较大的第二直径D’。如 图16-18所示，活性材料可施加到血管支架68的外部上。或者，活性 材料可施加到所选择的区域上，或单独的支承件24可由活性材料制成 或以其它方式结合到其中。图18示出了定位在血管14内的网状可膨 胀的血管支架68的截面图，其中活性部段80阻塞或以其它方式抑制 流向动脉瘤10的血流。
图19示出了本发明的又一实施例。如图19所示，阻塞分叉支承 件82包括第一端84、第二端86、和第三端88，并具有在第一端、第 二端、和第三端之间的柱形主体90。该柱形主体90还限定一内腔92， 其分别与第一端84、第二端86、和第三端88连通。阻塞分叉支承件 82具有第一直径D，由此使得在血管内插入和定位该器件，并且还具 有较大的第二直径D’，由此使其与血管壁接合。因而，柱形主体90可 由多个互锁或以其它方式连接的支承件24制成，并且形成网状。如图 19所示，活性材料92结合到柱形主体82中，由此可阻塞形成在血管 14上的动脉瘤10。
图20和21示出了本发明的另一实施例，其中披露了定位在动脉 瘤10的颈部12附近的在动脉瘤内的颈部桥接结构94。如图所示，在 动脉瘤内的颈部桥接结构94包括与至少两个接合件98A、98B连通的 器件主体96，接合件98A、98B共同地形成一器件连接部100。本领域 的普通技术人员应当理解，该器件连接部100可密封地使得动脉瘤与 流经血管的血流隔离。接合件98A-B成形为接近动脉瘤的曲率半径， 由此在器件与血管之间提供一界面。活性部分102A-B分别定位在接合 件98A-B上。如图12所示，在施加在动脉瘤内的颈部桥接结构94之 前或之后，材料104可插入到动脉瘤中。这种材料104可包括多种材 料，例如水凝胶、猪鬃、细微纤维胶原、各种聚合物试剂、材料悬浮 液、金属材料或不可透过无线电的材料、和其它空间填充材料。
本发明还披露了一种治疗血管动脉瘤的方法。在一个实施例中，本 发明披露了一种包括透过皮肤将动脉瘤治疗器件插入到血管中、将该 治疗器件推到血管动脉瘤附近的位置处、并在大致不限制流经该血管 的血流的情况下使该器件作用于动脉瘤或周围组织的方法。本发明的 装置可通过多种方式输送到体内就位，这些方式包括例如在导向线材 上、在囊体导管上或通过细微导管。图22示出了通过使用囊体细微导 管106应用于动脉瘤10的本发明的示例性实施例104。
在使用中，医生将例如为可膨胀的网状血管支架104的器件定位 在例如为细微囊体导管106的输送器件上。其后，第一切口形成在血 管附近，并且导向线材108插入其中。通常，导向线材经过股动脉、 股静脉、颈静脉、颈动脉、或类似血管进入循环系统。导向线材108 可随后经循环系统引导到在动脉瘤10附近的位置处，其后经远端的离 开点离开身体。输送器件106和血管支架104可随后沿导向线材108 推入并定位在动脉瘤10附近。通常，可视化方法例如荧光镜、超声波 成像、或回波定位可用于精确地将输送器件定位在动脉瘤附近或在动 脉瘤10中。一旦定位，细微囊体106将充气并且可膨胀的网状血管支 架104作用于组织。可膨胀的网状血管支架104的设置有活性材料的 一部分定位在动脉瘤附近。其后，输送器件106和导向线材108从身 体中取出。选择性地施加到血管支架104上的活性材料110限制或阻 塞流向动脉瘤的血流。活化过程可由多种条件启动，例如包括处于生 理pH中一定时间、在血液中存在的酶或其它物质、由预定波长的电磁 能感应的电磁活化。上述过程披露了一种方法，然而可构想到本领域 内的已知的其它活化方法。
尽管本发明参照特定的实施例来描述，但是本发明的描述是示意性 的，而不限定本发明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离由 后附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可实现各种变 型和应用。