[发明专利]局部施用真空以使细胞死亡和损伤减到最小的心脏组织调节的装置和方法

说明书

本申请是2009年7月16日提交的题为“局部施用真空以使细胞死亡和损伤减到最小的心脏组织调节的装置和方法”的国家申请号为200980136868.1(PCT/US2009/050806)的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求2008年8月13日提交的美国临时申请61/088,558和2008年7月18日提交的美国临时申请No.61/081,997的优先权，所述申请的全部内容在这里通过引用而并入。

技术领域

本发明一般性涉及治疗心脏组织的方法和装置，更具体但不仅仅涉及用局部亚大气压调节缺血和再灌注的心脏组织以使细胞死亡和损伤减到最小的方法和装置。

背景技术

当一部分心脏没有接受足够的氧和能量底物以满足其需求时，发生了心肌缺血。这通常是由于动脉粥样硬化斑块或血栓形成导致动脉阻塞而发生的。在心肌梗死中存在损伤区域，其中细胞因为缺少血流而立即死亡。具有其中血流受损的相邻层，其等同于郁积区，并且具有更外周的未受影响区。遗憾的是，梗死的心脏将试图增加挛缩的速率，并且总体地起作用以补偿功能不充分的心脏区域。必然地，在“郁积区”中的这些区域被要求做更多的工作，这将增加施加于它们的能量需求，并将随后导致死亡的进一步进展。如果未治疗，该缺血将导致梗死区的扩展，可能最后透壁延伸穿越心室的厚度。

限制由心肌缺血导致的梗死程度优于改进患者的短期和长期输出。因此，为了抢救该心脏组织，必须进行该组织的及时再灌注(重建冠状动脉血流量)。缺血区内的可抢救的组织的量取决于再灌注的及时性。虽然再灌注通过输送氧和营养物(包括能量底物)而停止该缺血过程，但该过程也快速地启动一系列事件和级联，其恶化损伤，扩展坏死区域超过在单独缺血过程中所遇到的区域。许多的该再灌注损伤似乎是炎症性质的，但不适当地针对宿主组织而非外来物质。能够减轻该再灌注损伤可以抢救最大量的心肌。

再灌注损伤本身表现在许多方面，包括心肌功能障碍(心肌顿抑)，心律不齐以及导致致死的再灌注损伤的许多事件。目前，具有有效的药理学疗法来治疗再灌注心律不齐，而心肌顿抑将一般通过本身在给定时间解决，留下致死的再灌注损伤的介质作为逻辑目标以试图保存缺血-再灌注的、但有活力的组织。

具有大量的致死的再灌注损伤的潜在的介质，包括钙超载、氧自由基、渗透梯度的改变(和后续的细胞溶胀)、线粒体渗透性转换孔以及炎症(本身为一组复杂的级联和介质，包括补体激活、白细胞浸润和前炎症性细胞因子和介质)。另外，在心肌缺血-再灌注动物模型中，所有这些现象的选择性抑制的心肌保护效应，包括抗氧化剂、钠-氢交换抑制剂、抗炎剂(包括腺苷、粘附分子抗体和补体抑制物)是已知的。然而，非常少的已经在人临床上证明有任何程度的成功，有可能是由于这些疗法选择性作用于事件级联内的单一点，或非常复杂且多层面的过程的单一侧面。因此，虽然负压(或亚大气压)治疗在受伤皮肤和皮下组织上的应用证明了与传统方法相比治愈率提高(如在美国专利Nos.5645081、5636643、7198046和7216651以及美国公开专利申请Nos.2003/0225347、2004/0039391和2004/0122434，所述专利和申请的内容通过引用并入到本文中)，但本领域中对于治疗心肌缺血的器械和方法仍然存在着需求。在这些类型的皮肤伤口和皮下伤口中，丝网/敷料常常可以按常规预定的间隔容易且无侵入性地更换，而不对正愈合的组织产生显著的破坏。然而，在使用技术来治疗其中上面的皮肤完整的组织或器官时，上面的皮肤必须用手术切开，经由上面的组织故意形成伤口以使最初受伤的组织或器官暴露。被切开以暴露受伤组织的上面的最初健康的组织能够缝合，以封闭受伤组织的上部。这使得可以对受伤组织进行负压治疗，以修复伤口上组织。负压敷料和覆盖材料的目前可商购的实施方案不是可生物降解的或可生物再吸收的。这种生物可降解性/生物可再吸收性的缺乏需要重新打开缝合的切口，除去敷料和覆盖材料，放置新的敷料和覆盖材料，并再次缝合封闭的切口。该程序必须重复，直到最初的受伤组织被治愈，伴随着最后一次再打开切口以除去敷料和覆盖材料。每次打开切口以更换或除去敷料和覆盖材料，都增加了该部位感染的风险。

发明内容