[发明专利]心肌内药剂递送装置、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将药理学药剂递送到生物组织的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于将药理学药剂和组合物以位点特异性的方式递送到受损的和患病的心血管组织(尤其是心肌组织)的装置、系统和方法；以及涉及用于植入并使用递送系统以便使得能够将药理学药剂和组合物递送到心血管组织的装置。

背景技术

心脏的解剖结构

心脏由心包所包围，心包是由两层组织构成的一个囊(纤维心包和浆膜心包壁层)。心包腔(在心包和心脏之间)包含一些心包液，其将外侧心脏组织浸入到稳定的渗透和电解环境中。

心脏组织本身由四层构成：浆膜心包的内脏层；包含嵌入的动脉和静脉的脂肪层；心肌，其是心脏的主要肌肉层；和称为心内膜的内皮层。冠状动脉是用于将主动脉岔开的第一血管。通过这些动脉，心脏接收(在静止时)约5％的心脏输出量。冠状动脉血流量由压力梯度以及由血管阻力控制。

心脏的缺血性疾病

心肌梗死是一种缺血性心脏疾病/冠状动脉疾病的常见的表现形式。在2004年，世界卫生组织估计12.2％全世界的死亡的发生是由于缺血性心脏病的结果。缺血性心脏病也被认为是在中等到高等收入国家中死亡的主要原因，和在较低收入国家中仅次于呼吸道感染引起的死亡。TheGlobalBurdenofDisease:WorldHealthOrganization2004Update,日内瓦(2008)。每年全世界超过3百万人具有ST段抬高型心肌梗死(STEMI)，和4百万人具有非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)。White,等,AcuteMyocardialInfarction,Lancet372(9638),pp.570-84(2008年8月)。

缺血性心脏病的死亡率已经在最高收入国家中减缓或下降，虽然心血管疾病仍然占美国2008年所有的死亡中的三分之一。Roger,等,Executivesummary:HeartDiseaseandStrokeStatistics—2012update:AreportfromtheAmericanHeartAssociation,Circulation125(1),pp.188-97(2012年1月)。

相比之下，缺血性心脏病在发展中国家变成一种更常见的死亡原因。例如在印度，到2004年缺血性心脏病已经变成死亡的主要原因；导致146万人死亡(总的死亡的14％)。在印度由于缺血性心脏病的死亡也预期在1985-2015年翻倍。Gupta,等,EpidemiologyandCausationofCoronaryHeartDiseaseandStrokeinIndia,Heart94(1),pp.16-26(2008年1月)。

全球性地，到2030年预期由于缺血性心脏病而失去的失能调整生命年(DALYs)将占总的DALYs的5.5％，使其成为第二位的最重要失能原因(排在单极抑郁症之后)，以及截至该日期的死亡的主要原因。

当冠状动脉变得堵塞和不再能提供血液到心肌组织时，心肌梗死(常见的缺血性心脏病的表现形式)通常发生。心肌梗死的后果往往是严重的和使人丧失能力的。当发生心肌梗死时，所述不再接收足够的血流的心肌组织坏死并由瘢痕组织替代。梗塞(或梗死)组织在收缩期间不能收缩且实际上在收缩期中会经受延长，导致心室功能急性衰退。梗塞组织的异常运动会引起电活动的延迟或异常传导到仍幸存的梗塞周围组织(在正常组织和梗塞组织之间交界处的组织)并且还将额外的结构应力施加到周围梗塞组织。

因此，除了直接的血液动力学效应之外，梗塞的组织和心肌组织经历三个主要过程：梗塞扩展、梗塞延伸、和室重塑。这些因素以单独和组合的方式导致在远离梗塞部位的心血管组织中所观察到的最终功能障碍。

梗塞扩展是在梗塞区域内组织的固定的、永久的、不相称区域的变薄和扩张。梗塞扩展在心肌梗死后的早期出现。梗塞扩展的机制是组织层的滑动。

梗塞延伸是在心肌梗死之后的附加的心肌坏死。梗塞延伸导致梗塞组织总质量的增加。附加梗塞组织也会经受梗塞扩展。

在心肌梗死后的几天发生梗塞延伸。梗塞延伸的机制被认为是在供应到梗死周围组织的供血相比于组织上的增加的氧气需求的不平衡。

重塑通常是伴随心功能衰退的心室的进行性肿大。在远离最初的心肌梗死的心脏组织中的心肌功能变衰退。重塑发生在心肌梗死后的几周到几年。

这种重塑通常发生在心脏的左侧。其中重塑确实也发生在心脏的右侧，其通常会与心脏的左侧重塑(或其它一些不良事件)相关联。重塑可独立地在右心脏发生，尽管频率低于左侧。