[发明专利]用于限制生理脉管中的流体流动的设备和系统

说明书

提供了一种用于限制在人或动物的生理脉管中的流体流动的设备和系统，该设备是可配置成在第一模式中由在生理脉管中的流体流动被动地推动的以及在第二模式中至少部分地堵塞生理脉管的，该设备在第一模式中具有第一横截面尺寸以及在第二模式中具有第二横截面尺寸，其中，第二横截面尺寸大于第一横截面尺寸。该系统包括：多个上述设备；用于给设备提供动力的动力源；以及包括用于控制设备的一个或更多个处理器的控制器。

领域

本发明涉及一种用于限制在人和动物的生理脉管中的流体流动的设备和系统。

发明背景

在治疗肿瘤和癌症时(特别是在使用目前的方法时)的首要问题有三个。化学疗法对小肿瘤适用，但是一旦肿瘤达到一定的大小，其生长趋势比治疗可减慢它的趋势更快。由于所用药物的副作用，化学疗法很难获得专利。放射疗法也有类似的缺点，尽管可论证地有更少的副作用。手术常常由于不想要的组织的位置而不可行。目前的技术不适合于对快速生长的肿瘤或实际上不需要的人体组织的治疗，且目前对于晚期癌症患者来说，目前的策略是使用上面提到的方法来试图减缓疾病的进展并延长患者的寿命。然而，患者常常遭受到极大的痛苦，并经历很多不适。

使用上面提到的方法治疗人和动物的肿瘤、病变和其他不想要的组织，因为治疗无法将目标组织(肿瘤、病变或其他不想要的组织)与健康组织完全隔离而引起副作用。

在化学疗法的情况下，药物以大剂量被施于患者，以防止癌症的扩散并在此过程中消除肿瘤。然而，当整个身体暴露于药物的活性化学物质时，副作用几乎是不可避免的。

在放射疗法的情况下，患者使用MRI扫描仪来使他/她的肿瘤成像，并且治疗(通常)通过在肿瘤上施加聚焦辐射来被执行，该辐射是由线性加速器以引入聚焦在身体中肿瘤所位于的点处的光束而产生的。当光束以尽可能宽的角度输送到肿瘤时，对正常组织的剂量保持尽可能低。放射疗法仍有副作用，例如皮肤灼伤。

化学疗法和放射疗法对较小的肿瘤都是有效的。如果肿瘤达到临界质量，它能够以比能够进行破坏作用的化学疗法或放射疗法更高的速率生长。当这发生时，这些治疗仅用于减缓癌症的进展速率。

手术也被用来减小肿瘤的大小。然而，手术是侵入性的，并且常常由于肿瘤的位置而是不可行的。在期望去除不期望的组织时进行治疗疾病方面首要的问题是，目前的技术能够区分开想要的和不想要的组织。

目前的技术不适合于对快速生长的肿瘤或实际上不想要的人体组织的治疗，并且目前不适合于例如患有晚期癌症和其他这样的疾病的患者。目前的治疗严重依赖于药物的使用和在可行的情况下破坏不想要的组织的手术。这些方法有若干缺点，例如不想要的副作用，且在许多情况下，患有疾病的患者遭受极大的痛苦。

用于对肿瘤成像的方法之一是市场上可买到的磁共振成像(MRI)机器，其在医学中广泛用于诊断人体骨骼和组织的异常，并且该技术主要用作诊断工具。MRI成像在下面进行了进一步的讨论。

人体包含大约100亿条具有1.1毫米的平均长度的毛细血管。毛细血管是最小的构成微循环的身体血管(和淋巴管)。它们的内皮衬里只有一个细胞层厚。在直径上测量为约5至10微米(μm)的这些微血管连接小动脉和小静脉，且它们有助于实现在血液和围绕它们的组织之间的水、氧、二氧化碳和许多其他营养物和废物的交换，如图1所示。

血液从心脏通过动脉流动，动脉分支并变窄成小动脉，且然后进一步分支成毛细血管，在毛细血管中营养物和废物被交换。毛细血管然后连接并变宽以变成小静脉，小静脉又变宽并会合以变成静脉，其然后通过大静脉将血液返回到心脏。

毛细管并不单独地在其自身起作用，而是在毛细血管床(给器官和组织供料的交织网络)中起作用，如图1所示。细胞或环境在新成代谢上越活动，就需要越多的毛细管来提供营养物和带走废物。毛细血管床可以包括两种类型的血管：真正的毛细血管，其从小动脉分支并提供在细胞和血液之间的交换；以及短血管，其直接连接在床的相对端处的小动脉和小静脉、仅在肠系膜循环中找到的后小动脉。