專利名稱：醫(yī)療自膨脹封堵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于治療病人心臟缺損、尤其是封閉組織中異常缺口的自膨脹 醫(yī)療封堵器，從而該封堵器利用導(dǎo)管系統(tǒng)通過微創(chuàng)方式被引入病人身體并且包 括細線的編織物，從而該編織物在封堵器被插入病人身體時顯現(xiàn)第一預(yù)先可確 定的形狀，以及在封堵器植入狀態(tài)下的第二預(yù)先可確定的形狀，從而所述封堵 器的編織物在第一輪廓形狀是處于折疊態(tài)，以及該編織物在第二輪廓形狀是處 于膨脹態(tài)。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療技術(shù)上至少一定程度地已知此類封堵器的原理。例如，從2003年8 月22日的DE 10 338 702中已知處理間隔缺損的封堵器，其包括細的絲或者線的 編織物并且在模制和熱處理過程中給定適當?shù)妮喞?。該已知的封堵器具有特別 顯然平坦的近端保持區(qū)，遠端保持區(qū)和在所述近端和遠端保持區(qū)之間的圓柱形 的橫檔。形成編織物的絲的端部在遠端保持區(qū)中的支架中會聚。從此，這構(gòu)造 使得已知封堵器的兩個保持區(qū)設(shè)置于待封堵在隔膜中的通管的兩側(cè)，通常利用 血管內(nèi)的外科手術(shù)過程，而橫檔將橫過該通管。
長期以來醫(yī)療技術(shù)試圖能夠通過非外科靜脈導(dǎo)管手術(shù)，換言之不必進行字 面意義上的手術(shù)而封堵間隔缺損，例如房間隔(atrioseptal)缺損。已經(jīng)提出了各 種不同的封堵系統(tǒng)，每種具有自身的優(yōu)缺點，然而沒有任何一個具體的封堵系 統(tǒng)已被廣泛接受。在參考這些不同系統(tǒng)中，下面將使用術(shù)語"封堵裝置"或者 "封堵器"。在所有介入封堵系統(tǒng)中，自膨脹的傘狀系統(tǒng)被經(jīng)靜脈地引入待封 堵在隔膜中的缺損中。這類系統(tǒng)可包括兩個傘狀物例如， 一個設(shè)置在隔膜的 遠端側(cè)(即距離身體/心臟的正中平面最遠的側(cè))，和一個在隔膜的近端側(cè)(即
距離身體的正中平面的較近側(cè))，從而兩個傘狀假體隨后固定到間隔缺損中的 雙重傘狀物上。因此，在組裝狀態(tài)下，利用橫穿該缺損的短螺釘，該封堵系統(tǒng) 通常包括彼此連接的兩個夾緊的傘狀物。
然而，這種先有技術(shù)封堵器的不利之處在于相對麻煩、困難和復(fù)雜的植入 過程。除在待封堵的間隔缺損中封堵系統(tǒng)的復(fù)雜植入以外，采用的傘狀物容易 受到沿著破碎骨折的材料疲勞的影響。而且，可頻繁地預(yù)期到血栓栓塞并發(fā)癥。
為了使得可以利用外科手術(shù)插入儀器和/或?qū)Ыz引入本發(fā)明的封堵器，遠端 保持區(qū)的端部設(shè)置支架，該遠端保持區(qū)可與插入儀器和/或?qū)Ыz接合。從而，在 將封堵器設(shè)置在該缺損中之后，意圖讓此接合可以輕易地脫離。例如，有可能 設(shè)置該編織物在封堵器的遠端保持區(qū)的端部，如此方式設(shè)置使得在支架中產(chǎn)生 內(nèi)螺紋以與插入儀器接合。當然，還可自然地想到其它的實施例。
在另 一種類型的封堵器情況下，提供所謂的鎖-蛤殼(Lock - Clamshell)傘狀 系統(tǒng)，兩個不銹鋼，優(yōu)選滌綸覆蓋的傘狀物，每個由四個臂穩(wěn)定。此類型的封 堵裝置通過靜脈植入病人體中。然而，視為鎖-蛤殼封堵裝置的問題是對于植入 該裝置必要的插入儀器需要具有相對大的尺寸。其它系統(tǒng)的進一步的不利之處 在于，例如Amplatz封堵裝置，需要許多不同的封堵裝置尺寸，以便于處理待封 堵的間隔缺損的各自尺寸。因此，如果插入缺損中的橫檔的長度或者直徑不是 最優(yōu)的匹配的話，結(jié)果是傘狀物不會在植入狀態(tài)下完全變平。這會導(dǎo)致不完全 的內(nèi)皮化。還已經(jīng)顯示出的是由于在長時期內(nèi)的大量機械應(yīng)力作用下，植入病 人身體的許多系統(tǒng)呈現(xiàn)出在材料疲勞和金屬結(jié)構(gòu)中斷裂。尤其是在植入物和隔 膜之間受到永久應(yīng)力的這種情況下。
為了克服這些不利之處，已經(jīng)產(chǎn)生了自定中心的封堵器，利用微創(chuàng)手術(shù)例 如利用導(dǎo)管和導(dǎo)絲，其插入到病人的身體中并且引入到待封堵的間隔缺損中。 這些設(shè)計是基于以下原則，封堵器可逐漸變細到用于血管內(nèi)過程的插入儀器和/ 或?qū)Ч艿某叽?。然后此逐漸變細封堵器由導(dǎo)管引入待封堵的間隔缺損中，分別 進入待封堵的間隔缺損的通管之中。然后該封堵裝置從導(dǎo)管中排出，在其上自 膨脹的傘狀物，保持板隨后分別相對隔膜的兩側(cè)展開。該傘狀物依次包括由諸
如滌綸制成或者覆蓋的織物嵌片，在該織物嵌片作用下該缺損/通管被封堵。在 幾個星期或幾個月之后，留在身體中的植入物由身體自己的組織在不同程度上 完全地生進肉內(nèi)。
指定類型的自定中心的封堵器例子從WO 99/12478 Al中已知，其還是根據(jù) 美國公布的美國專利號5，725，552中的"Amplatz封堵裝置"已知的封堵器的進 一步發(fā)展。該封堵器包括多個采用溜溜球(yo-yo)形狀的精細，纏繞的鎳鈦合金 絲股的編織物。每個編織物以作為圓編帶的它的原始形式產(chǎn)生，且在其前端(它 們近端側(cè)，分別地)以及在它的后端(它的遠端側(cè)，分別地)具有自由的線端。 在圓編帶的后續(xù)加工期間，這些自由端的每個然后必須聚集入東套中并且焊接 在一起。在適當?shù)奶幚磉^程之后，完成的封堵裝置的近端側(cè)以及遠端側(cè)兩者呈 現(xiàn)突出的軸環(huán)。滌綸補片被縫進遠端和近端的保持傘狀物和插入的橫檔之中。 由于由使用的鎳鈦合金材料顯示的記憶效應(yīng)，兩個保持傘狀物在退出導(dǎo)管時自 身展開，初始是為氣球狀的中間級，從而保持傘狀物最終設(shè)置在隔膜的兩側(cè)上， 最后呈現(xiàn)不同程度的展平形狀。在傘狀物的定位期間，該橫檔本身定中心地自 動進入封堵的通管之中。
該形狀記憶的鎳鈥合金材料從現(xiàn)有技術(shù)的封堵器中已知，然而，如先前所 述已經(jīng)證明具有相對于封堵器的某些不利之處。鎳鈦合金，其是鎳和鈦的原子 合金，僅僅有條件地適合于作為醫(yī)療封堵器的形狀記憶材料，因為在封堵器正 插入到病人身體之中時的第一預(yù)先可確定的形狀和當封堵器處于植入狀態(tài)時的 第二預(yù)先可確定的形狀之間的鎳鈦合金的最大變形僅僅等于大約8%。換句話 說，這意味著對于植入過程，形狀記憶的鎳鈦合金材料僅僅有條件地適合于盡 可能小的折疊封堵器。因此，當使用具有由鎳鈦合金制成的編織物的醫(yī)療封堵 器時，在病人身上該植入過程不是特別平緩。而且，作為鎳和鈦的合金，鎳鈦 合金構(gòu)成永久的異物，使得一旦處于植入狀態(tài)，可以預(yù)期到在身體上會發(fā)生相 應(yīng)的防御系統(tǒng)反應(yīng)。
基于所述的問題情況，其特別結(jié)合用于醫(yī)療封堵器的作為形狀記憶材料的 鎳鈦合金的利用，本發(fā)明的任務(wù)在于對一開始詳細說明的那種類型的自膨脹醫(yī)
療的封堵器作出改進，以提供給病人該封堵器的平緩植入過程。

發(fā)明內(nèi)容
本任務(wù)是根據(jù)一開始詳細說明的那種類型的自膨脹醫(yī)療封堵器而進行解 決，其創(chuàng)造性地具有編織物的線，該編織物包括形狀記憶的聚合物復(fù)合材料， 以致該編織物通過外界刺激從臨時形狀變形到永久形狀，從而該臨時形狀給定 為第一輪廓形狀并且永久形狀給定為第二輪廓形狀。
本發(fā)明的解決方案相比于已知和上述現(xiàn)有技術(shù)的醫(yī)療封堵器具有多個顯著 的優(yōu)點。特別因為形狀記憶的聚合物復(fù)合材料比鎳鈦合金顯示明顯更佳的記憶 性能，當植入所述醫(yī)療封堵器時提供更平緩的植入過程。與已知的形狀記憶材 料相比，例如鎳鈦合金形狀記憶合金；即，鎳和鈦的原子合金，就它們記憶性 能而言形狀記憶聚合物遠遠占優(yōu)勢。在(加熱/冷卻)過程中僅僅需要較小努力 來分別處理臨時形狀或，以恢復(fù)永久形狀。而且，在鎳鈦合金的情況下，例如， 在永久和臨時形狀之間的最大變形正好等于8%。相比之下，形狀記憶聚合物顯 示達到1100%的顯著更高的變形能力。
相比于自常規(guī)處理方法使用以后的制造過程，本發(fā)明的聚合物復(fù)合材料還 顯示相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點。例如，利用諸如注塑成型或者擠出的常規(guī)處理方 法，該聚合物可獲得初始給定的它的永久形狀。然后，該合成物可隨后變形并 且固定在它的所需臨時形狀，這是被稱為"程序設(shè)計"的過程。該過程可對聚 合物作用，使得該樣品加熱，變形然后冷卻。或者該聚合物/合成物還可在較低 溫度下變形，稱為"冷拉伸(clod drawing)"的過程。因此，該永久形狀變成 在仍然為臨時形狀時記住的記憶形狀。 一旦外界刺激作用在該鑄模的聚合物主 體上，則導(dǎo)致形狀記憶效應(yīng)觸發(fā)并且因此引起永久記憶形狀的恢復(fù)。對樣品的 冷卻會對臨時形狀實施不可逆的退化，這就是為什么稱為所謂的單向形狀記憶 效應(yīng)的原因。該原始臨時形狀以及其他的形狀可在實施新的機械變形基礎(chǔ)上進 行改編程序。
形狀記憶的聚合物被歸入用英語稱為智能聚合物的組中，并且為顯示形狀
記憶效應(yīng)的聚合物；即，其能夠響應(yīng)于外界刺激，諸如溫度變化，而改變它們 的外部形狀。上述程序設(shè)計和形狀恢復(fù)的過程在圖l中示意描述。 本發(fā)明醫(yī)療封堵器的優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中給出。
提供給外界刺激的特別優(yōu)選的實施為可確定的轉(zhuǎn)換溫度。因此可以想象的 是為了觸發(fā)形狀記憶效應(yīng)以及因此的永久記憶形狀的恢復(fù)，鑄模的聚合物主體 的編織物必須加熱到比轉(zhuǎn)換溫度更高的溫度。適當?shù)亟o聚合物復(fù)合材料選擇化 學(xué)成分允許這種具體轉(zhuǎn)變溫度的初始規(guī)定。
因此，特別優(yōu)選的是設(shè)置該轉(zhuǎn)換溫度在室溫和病人體溫的范圍之內(nèi)。在封 堵器植入到病人身體內(nèi)的應(yīng)用方面其具有特別有利之處。因而，當植入封堵器 時，所有必須確保的是該封堵器不能受熱達到病人的體溫(36'C),這會觸發(fā) 聚合物的形狀記憶效應(yīng)，直到處于植入狀態(tài)。
本發(fā)明的封堵器的一個可能的實施提供給聚合物復(fù)合材料，以包括聚合物 轉(zhuǎn)換元件，其中外界刺激為可確定的轉(zhuǎn)換溫度，從而編織物的臨時形狀基于聚 合物轉(zhuǎn)換元件的特性相變被穩(wěn)定在可確定的轉(zhuǎn)換溫度以下。
例如，因此可以想象的是，如果聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為具有晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段 的晶態(tài)或者半晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)，則編織物的臨時形狀在結(jié)晶轉(zhuǎn)變時通過凝固晶 態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段被固定和穩(wěn)定，從而該轉(zhuǎn)換溫度分別是結(jié)晶溫度，晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段的 轉(zhuǎn)換溫度的函數(shù)。
另一方面，在具有非晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段的諸如非晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)的聚合物復(fù)合 材料的情況下，通過非晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段的凝固，在坡璃化轉(zhuǎn)變時對編織物的臨時 形狀進行固定和穩(wěn)定是可行的，從而轉(zhuǎn)換溫度是非晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度的函數(shù)。
根據(jù)這些優(yōu)選實施例，因此，特性相變可用來穩(wěn)定形狀記憶聚合物的臨時
形狀；即，在晶態(tài)或者半晶態(tài)聚合物情況下的結(jié)晶或者在非晶態(tài)聚合物情況下
的玻璃化轉(zhuǎn)變。因此，在由共價鍵聚合物網(wǎng)絡(luò)組成的彈性聚合物情況下，形狀 記憶轉(zhuǎn)換的機理是一方面基于聚合物鏈的化學(xué)鍵穩(wěn)定該永久形狀，另一方面通 過鏈段的結(jié)晶(半晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò))固定臨時形狀或者通過在玻璃化轉(zhuǎn)變(非
晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò))情況下凝固轉(zhuǎn)換鏈段。因此在相應(yīng)的溫度范圍內(nèi)，該Tt^s轉(zhuǎn) 換溫度(超過了該溫度就觸發(fā)形狀記憶效應(yīng))分別視合成的Tm解鏈溫度，Tg玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度而定。
圖2示意地描述了半晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)的熱誘導(dǎo)的形狀記憶轉(zhuǎn)變的分子機制。
當環(huán)境溫度高于結(jié)晶體轉(zhuǎn)換鏈段的Tt^s (Tm)，然后這些鏈段是柔性的并且可彈
性變形，例如伸展。
通過低于T,"TJ的冷卻；即通過冷卻形成的晶態(tài)區(qū)域，擔(dān)當類似物理學(xué) 的交聯(lián)作用，可固定形成的臨時形狀。當聚合物加熱到T^s(Tm)以上時，該永 久形狀再次恢復(fù)。從而，驅(qū)動永久形狀恢復(fù)的熱力學(xué)作用力是可實現(xiàn)的熵的增 量。具有形狀記憶效應(yīng)功能的非晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)類似于具有形狀記憶效應(yīng)的半 晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)，從而轉(zhuǎn)換溫度表示玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且通過凝固非晶態(tài)轉(zhuǎn)換 的鏈段的流動性可固定臨時形狀。
本發(fā)明的封堵器的先前引用的實施例的另一個有利實施或者改進在于提供 聚合物復(fù)合材料，以包含可以顯現(xiàn)至少兩個不同相的線性、相分離多嵌段共聚 物網(wǎng)絡(luò)，從而第一相是硬鏈段形成相，其中用于聚合物結(jié)構(gòu)的物理交聯(lián)以及確 定和穩(wěn)定編織物的永久形狀的多個硬鏈段形成嵌段形成在聚合物中，并且從而 第二相是轉(zhuǎn)換鏈段形成相，其中用于固定編織物的臨時形狀的多個轉(zhuǎn)換鏈段形 成嵌段形成在聚合物中，從而由轉(zhuǎn)換鏈段形成相到硬鏈段形成相的轉(zhuǎn)變溫度是 轉(zhuǎn)換溫度，從而可在高于硬鏈段形成相的轉(zhuǎn)變溫度上使用例如注塑成型或擠出 工藝的常規(guī)方法設(shè)定編織物的輪廓形狀。
相對于本發(fā)明醫(yī)療封堵器的編織物包含的聚合物復(fù)合材料的化學(xué)成分，本 發(fā)明的醫(yī)療封堵器的優(yōu)選實施，該封堵器具有包括形狀記憶聚合物復(fù)合材料的 編織物，可提供給具有多嵌段結(jié)構(gòu)的熱塑性聚氨酯彈性體的聚合物復(fù)合材料， 從而硬鏈段形成相是由二異氰酸酯尤其是亞甲基雙(4-苯基異氰酸酯)或六亞甲 基二異氰酸酯與二醇尤其是l, 4-丁二醇轉(zhuǎn)化形成，并且從而轉(zhuǎn)換鏈段形成相由 低聚的聚醚/聚酯二醇、尤其是基于OH封端的聚(四氫呋喃)、聚(e-己內(nèi)酯)、聚 (己二酸乙二醇酯)、聚(乙二醇)或聚(丙二醇)產(chǎn)生。
還在可選擇的有利實施中，可以想象的是聚合物復(fù)合材料的相分離二嵌段 共聚物顯示非晶態(tài)的A-嵌段和半結(jié)晶的B-嵌段，從而非晶態(tài)的A-嵌段的玻璃化 轉(zhuǎn)變構(gòu)成硬鏈段形成相，并且從而半晶態(tài)的B-嵌段的解鏈溫度作為用于熱形狀 記憶效應(yīng)的轉(zhuǎn)換溫度。
在后面的優(yōu)選實施中相對于聚合物復(fù)合材料有利的是對于此合成物具有聚
苯乙烯作為非晶態(tài)的A-嵌段和聚(1，4-丁二烯)作為半晶態(tài)的B-嵌段。
其結(jié)果是，線性相分離的多嵌段共聚物構(gòu)成形狀記憶聚合物的重要組。這 些聚合物具有兩個分離的相，從而具有更高轉(zhuǎn)變溫度的一個相作為物理交聯(lián)并 且用于確定該永久形狀。在這些解鏈溫度之上，可以釆用諸如注塑成型或者擠 出的用于輪廓構(gòu)型的常規(guī)處理過程。如上所指出，然后第二相是分子轉(zhuǎn)換并且
用來固定臨時形狀，從而轉(zhuǎn)換相的轉(zhuǎn)變溫度(Ttrans)可以為解鏈的或者玻璃化
轉(zhuǎn)變溫度。
包括在形狀記憶聚合物之中的是具有多嵌段結(jié)構(gòu)的熱塑性聚氨酯彈性體， 該聚合物根據(jù)基于線性嵌段共聚物的工作原理而起作用。
如圖3和4所示，硬鏈段形成相通常是工業(yè)二異氰酸酯如亞甲基雙(4-苯基 異氰酸酯)(MDI)或六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)與工業(yè)二醇如l,4-丁二醇 的轉(zhuǎn)化過程。然后該轉(zhuǎn)換鏈段形成相從工業(yè)上可利用的低聚的聚醚/聚酯二醇中 產(chǎn)生，例如，基于OH封端的聚(四氫呋喃)、聚(s-己內(nèi)酯)、聚(己二酸乙二醇 酯)、聚(乙二醇)或聚(丙二醇)。
從作為硬鏈段形成相的MDI/l,4-丁二醇和聚(s-己內(nèi)酯)中產(chǎn)生的例子是 半晶態(tài)的線性嵌段共聚物，其具有形狀記憶效應(yīng)和在從1600到8000g/md的分子 量處，Tm-44-55。C的轉(zhuǎn)換溫度。相比之下，具有非晶相和來自作為硬鏈段形成 相的MDI/1,4 -丁二醇和柔性的聚(己二酸乙二醇酯)的丁『-5到48°(:的轉(zhuǎn)換溫度 的線性形狀記憶嵌段共聚物可具有從300到2000g/mol的分子量。
在一個實施例中，組成本發(fā)明醫(yī)療封堵器的編織物的聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn) 相分離二嵌段共聚物，而可替代該實施例的是提供聚合物復(fù)合材料以顯現(xiàn)具有 半晶態(tài)的中心B-嵌段和兩個非晶態(tài)的末端A-嵌段的相分離三嵌段共聚物，從而
A-嵌段構(gòu)成硬鏈段并且B-嵌段確定轉(zhuǎn)換溫度。
在此可以想象的是聚合物復(fù)合材料具有作為中心B-嵌段的半晶態(tài)聚(四氫 呋喃)和作為遠端A-嵌段的非晶態(tài)聚(2-甲基噁唑啉)。
此外，基于線性嵌段共聚物和根據(jù)上述工作原理的起作用的其他的形狀記 憶聚合物是所要求保護的相分離的二嵌段共聚物或者三嵌段共聚物，其包括，
例如34wt.%聚苯乙烯(PS)的AB嵌段共聚物作為非晶態(tài)的A-嵌段和66wt.%聚 (1，4-丁二烯)(PB)作為半結(jié)晶B-嵌段。
圖5示出了這種具有形狀記憶效應(yīng)的二嵌段或者三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)。PS 的玻璃化轉(zhuǎn)變已知是卯。C并且構(gòu)成硬鏈段形成相。PB微晶的解鏈溫度充當熱形 狀記憶效應(yīng)的轉(zhuǎn)換溫度并且在45和65。C之間。
在圖5所示的另一個例子中同樣描述了作為ABA三嵌段共聚物的作為中心 B嵌段的半晶態(tài)的聚(四氫呋喃)(PTHF)和作為遠端A-嵌段的非晶態(tài)的聚(2 -甲基噁唑啉)(POX)。具有1500g/mol的平均分子量的A-嵌段顯示80。C的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度并且構(gòu)成硬鏈段。具有在4100和18800g/mol之間的分子量的B-嵌 段是半結(jié)晶并且根據(jù)分子量在20和40。C之間解鏈。因此，該轉(zhuǎn)換溫度可在此范 圍內(nèi)改變。
具有聚降冰片烯,聚乙烯/尼龍-6 -接枝共聚物和/或交聯(lián)的聚(乙燥-共-醋酸 乙烯酯)共聚物的聚合物已經(jīng)確定相對于使用在本發(fā)明的醫(yī)療封堵器的聚合物 復(fù)合材料的化學(xué)成分是有利的。
對于聚合物復(fù)合材料同樣證明是有利的是聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)共價交聯(lián)聚 合物網(wǎng)絡(luò)，其是由雙官能單體或大單體與三元或更高官能交聯(lián)添加劑聚合、縮 聚和/或加聚形成的，從而給定單體、它們的官能度和交聯(lián)劑的比率的適當選擇, 則形成的該聚合物網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)、熱和機械性能可以具體地和選擇性地設(shè)定。因 此，在從第一預(yù)先可確定的輪廓形狀到第二預(yù)先可確定的輪廓形狀的轉(zhuǎn)變處， 這可使得封堵器的特性精確和預(yù)先建立，特別地，在封堵器膨脹的情況下，該 事件的過程的精確和預(yù)先建立。
后面實施例的特別優(yōu)選的實施提供聚合物復(fù)合材料為共價聚合物網(wǎng)絡(luò)，其
通過丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸與N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺的交聯(lián)共聚構(gòu)成交 聯(lián)劑，從而聚合物復(fù)合材料的形狀記憶效應(yīng)基于結(jié)晶硬脂酰基側(cè)鏈。
對于聚合物復(fù)合材料同樣可行的是顯現(xiàn)由線性或支化聚合物的后續(xù)交聯(lián)形 成的共價交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)。
例如，在此可另外想象為通過電離輻射或者自由基形成基團的熱裂變可激 活該交聯(lián)。
因此，形狀記憶聚合物的大的組構(gòu)成共價的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)，如初始前面
所述?；谒鼈兊慕Y(jié)構(gòu)，用于合成的兩個不同的策略可有利地跟隨
a) 雙官能單體或者大單體和具有三元或者更高官能交聯(lián)的添加劑的聚合, 縮聚或者加聚。給予單體適當?shù)倪x擇，則交聯(lián)劑它們的官能和比率,形成的聚合 物網(wǎng)絡(luò)的化學(xué),熱和機械性能可具體和選擇性地設(shè)置。
b) 用于共價的形狀記憶聚合物網(wǎng)絡(luò)的第二合成變體可通過后續(xù)的線性或者 分支聚合物的交聯(lián)給出。因此，交聯(lián)密度重要地取決于選擇的反應(yīng)條件。在此， 交聯(lián)通常通過電離輻射或者通過自由基形成基團的熱裂變激活。例如，聚乙烯薄
膜從具有Y-鋼的照射聚乙烯中接收熱折疊性質(zhì)，或者交聯(lián)聚乙烯聚乙酸乙烯酯 共聚物通過過氧化二異丙苯的自由基引發(fā)劑的同質(zhì)添加獲得形狀記憶效應(yīng)。
圖6示出了用于共價的形狀記憶的聚合物網(wǎng)絡(luò)的可行的單體。在此，例如， 共價的聚合物網(wǎng)絡(luò)具有通過丙烯酸十八酯STA和具有作為交聯(lián)劑的N,N'-亞甲基 雙丙烯酰胺MBA的甲基丙烯酸MAA的交聯(lián)的共聚作用獲得的形狀記憶效應(yīng)， 該形狀記憶效應(yīng)是基于結(jié)晶的硬脂酰側(cè)鏈?；谙鄬Φ谋┧崾缩ケ嚷剩瑢?dǎo)致 35和50° C之間的解鏈或轉(zhuǎn)換溫度。
總之可建立在兩種基本類型的形狀記憶聚合物；即,熱塑性彈性體和共價的 聚合物網(wǎng)絡(luò),它們的性質(zhì)，它們的加工方法和它們的程序設(shè)計過程是不同的。該 熱塑性彈性體需要硬鏈段形成聚合物鏈的最低的重量份，以確保物理交聯(lián)。在 共價的網(wǎng)絡(luò)的情況下,硬鏈段形成聚合物鏈的比率可以更高。當然，可以想象出所 述形狀記憶聚合物在大范圍技術(shù)中的潛在應(yīng)用，例如相對于自身修復(fù)自動主體, 轉(zhuǎn)換元件，傳感器和達到智能包裝的權(quán)利。
所有列舉的形狀記憶聚合物是要求權(quán)利的，以應(yīng)用在本發(fā)明一開始詳細說 明的那種封堵器的生物醫(yī)學(xué)中。而且，要求權(quán)利的可生物降解的形狀記憶聚合 物的使用將在下面更準確地描述。
相對于醫(yī)療封堵器利用的特別有利之處在于植入材料是可合成生物降解 的?？山到獾牟牧?，各個地聚合物，具有在生理情況下的可分裂的粘合劑。術(shù) 語可降解性在以下這種情況下使用，如果材料由于或者生物系統(tǒng)內(nèi)部的機械性 能損失而降解。植入的外形和尺寸事實上在分解期間是完整無損的。這意味著 相對于老化時間，提供未給定的附加定量數(shù)據(jù)，是用于機械性能完成損失所花 費的時間。生物穩(wěn)定材料是指材料保持在生物系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)固，并且其在長期 中至少僅僅部分降解。
本發(fā)明提供一開始說明的那種類型的醫(yī)療封堵器并且根據(jù)先前所述的優(yōu)選 實施例包括編織物，其從包括至少一種可生物降解材料的聚合物復(fù)合材料中合 成。
后面的實施例的特別優(yōu)選的實施是提供給聚合物復(fù)合材料，以顯現(xiàn)水解可 降解的聚合物，尤其是聚(羥基羧酸)或相應(yīng)共聚物。水解降解具有以下優(yōu)點， 降解發(fā)生的速率與植入的位置無關(guān)，因為水存在于整個系統(tǒng)中。
然而，酶可降解的聚合物的利用還在另一個實施例中構(gòu)想出。特別可行的 是聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為可生物降解的熱塑性的非晶態(tài)的聚氨酯-共聚酯聚合 物網(wǎng)絡(luò)。
對于本發(fā)明的醫(yī)療封堵器的聚合物復(fù)合材料的化學(xué)成分同樣必備的是聚合 物復(fù)合材料顯現(xiàn)為可生物降解的彈性聚合物網(wǎng)絡(luò)，由低聚物二醇與二異氰酸酯 的交聯(lián)獲得。
可以想象的可選擇方式是，聚合物復(fù)合材料作為基于寡聚(e-己內(nèi)酯)二甲 基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯的共價網(wǎng)絡(luò)被形成。
對于本發(fā)明的封堵器構(gòu)造的編織物，本發(fā)明要求可降解的聚合物的可水解 以及酶可降解的聚合物復(fù)合材料。如上所述，水解降解具有以下好處，即降解 的速率與植入位置無關(guān)。相比之下，局部酶濃度極大地改變。給定可生物降解
的聚合物或者材料，因此降解可通過純水解，酶誘導(dǎo)反應(yīng)或者通過它們的結(jié)合 發(fā)生。
用于封堵器的聚合物復(fù)合材料的典型的可水解的化學(xué)鍵是氨化物，酯或者 縮醛鍵。兩個機理可相對于實際的降解作用提出。在表面降解作用下，化學(xué)鍵 的水解在表面上排外地發(fā)生。由于恐水病的特性，聚合物降解比在材料內(nèi)部的 水傳播更快。這些機理可在聚(酐)和聚(原酸酯)中特別看出。
當涉及到聚(羥基羧酸類)，特別顯著涉及本發(fā)明，諸如聚(乳酸)或者 聚(乙二醇酸)，各個相應(yīng)的共聚物，聚合物降解發(fā)生在整個體積內(nèi)。該步驟 確定粘合劑的水解裂變的速率，因為在稍微親水聚合物矩陣中的水傳播發(fā)生在 相對快的速率下。
可生物降解的聚合物使用的決定性在于， 一方面，它們在可控或者可變速 度下退化，另一方面，分解產(chǎn)物是無毒的。
聚合材料再吸收的概念是指利用自然界的新陳代謝從物質(zhì)或者質(zhì)量退化直 到材料從身體中完全脫除。在僅僅一個可降解的聚合物同質(zhì)植入(封堵器)的 情況下，再吸收開始為機械性能的完成損失的時間點。再吸收時間的詳細說明 覆蓋從植入開始并且貫穿直到完成植入物的完全消除的周期。
在聚合物的最重要的可生物降解的合成分類之中，本發(fā)明封堵器的編織帶
有利地合成為諸如聚(乳酸)PLA、聚(乙二醇酸)PGA、聚(3-羥丁酸) PBA、聚(4-聚醋酸乙烯酯)PVA或者聚"-己內(nèi)酯)PCL或者相應(yīng)的共聚物的 聚酯；從二羧酸合成處理的聚酸酐，諸如谷氨酸PAG,琥珀P(guān)AB或者癸二酸 PAS;聚(氨基酸)或者聚酰胺，諸如聚(絲氨酸酯)PSE或者聚(天冬氨酸) PAA(圖9)。
圖7示出了可生物降解的聚酯的例子，而圖8顯示可生物降解的聚酸酐，聚 (氨基酸)和聚酰胺的例子。
總之，可以說明的是形狀記憶性質(zhì)相對于植入物扮演重要的角色，特別就 最低侵入的醫(yī)療而言。在這點上，具有形狀記憶性質(zhì)的可降解的植入物是特別 有效的。例如，這類可降解的植入物以壓縮(臨時的)形式通過小型的切割引
入到身體中，然后在由體溫溫暖之后呈現(xiàn)與它的應(yīng)用相關(guān)的記憶形狀。然后， 在給定的時間間隔之后，該植入物退化，從而不需要第二次搡作來除去它。
基于已知的可生物降解的聚合物，結(jié)構(gòu)元件可從可生物降解的形狀記憶聚 合物的合成中導(dǎo)出。在這種情況下，固定永久形狀的適合的交聯(lián)和充當轉(zhuǎn)換元 件的網(wǎng)鏈必須這樣選擇從而使得， 一方面轉(zhuǎn)換溫度可通過生理情況實現(xiàn)，另一 方面相關(guān)于任何分解產(chǎn)物的毒物學(xué)問題可以排除。因此，對于可生物降解的形 狀記憶聚合物的適合的轉(zhuǎn)換鏈段可基于已知的可降解的植入物材料的熱特性進 行選擇。在這點上，特別感興趣的是在室溫和體溫的溫度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換元件的 熱轉(zhuǎn)變。對于此轉(zhuǎn)變溫度范圍，可生物降解的聚合物鏈段可通過改變已知的開
始單體的化學(xué)計量比關(guān)系和在近似500到10000g/mol范圍內(nèi)形成的聚合物的分
子量而選擇性地合成。
適當?shù)木酆衔镦湺问蔷哂性?6和64。C之間的解鏈溫度的例如聚(s-己內(nèi)酯) 二醇或者基于具有35和50。C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的乳酸和乙二醇酸的非晶態(tài) 的共聚多酯。該相變溫度據(jù)此；即，聚合物轉(zhuǎn)換鏈段的解鏈或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度，還可通過它們的鏈長或者通過具體端基的降解進一步減少。然后，設(shè)定的聚 合物轉(zhuǎn)換元件可集中到物理的或者共價的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)中，產(chǎn)生有選擇組成 的可生物降解的形狀記憶聚合物材料。
在一個可能的實施例中，具有形狀記憶特性的可生物降解的熱塑性的非晶 態(tài)的聚氨酯共聚多酯聚合物網(wǎng)絡(luò)可使用作為本發(fā)明的封堵器的材料。首先，基 于商業(yè)上買得到的丙交酯DL(循環(huán)的乳酸二聚物)，乙交酯DG(循環(huán)的乙 二醇酸二聚物)和三羥甲基丙烷TP (官能度F二3)或者季戊四醇PE (F = 4), 其中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在36和59。C之間，然后與工業(yè)三甲基六亞甲基二異氰酸酯 TMDI相交聯(lián)以形成可生物降解的聚氨酯網(wǎng)絡(luò)。
圖9示出了具有形狀記憶特性的非晶態(tài)的聚氨酯共聚多酯聚合物網(wǎng)絡(luò)的單 體組分的例子。
具有形狀記憶特性的非晶態(tài)的聚氨酯共聚多酯聚合物網(wǎng)絡(luò)具有在48和66。C 之間的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg并且顯示在330和600MPa之間的延伸的彈性模數(shù)，在18.3
和34.7MPa之間的各個的拉伸強度。加熱這些網(wǎng)絡(luò)到高于此轉(zhuǎn)換溫度的大約 20。C產(chǎn)生可變形50-265。/。到臨時形狀的彈性材料。降到室溫情況下，形成變形 的形狀記憶的聚合物網(wǎng)絡(luò)，其具有從770到5890MPa的延伸中明顯更高的彈性模 數(shù)。在隨后再加熱到70。C的情況下，再接近300秒之后產(chǎn)生的變形樣品的例子再 變形返回到永久瓶塞鉆狀的形狀。最終示出的是在大約80和150天之間的時期 內(nèi)，在含水磷酸鹽緩沖液中的聚氨酯共聚多酯聚合物網(wǎng)絡(luò)在37。C充分分解。通 過最佳化可生物降解的轉(zhuǎn)換鏈段的成分,具有形狀記憶特性的可降解的聚氨酯 共聚多酯聚合物網(wǎng)絡(luò)實際上可迅速產(chǎn)生，例如在14天內(nèi)。
類似的可生物降解的彈性形狀記憶聚合物網(wǎng)絡(luò)可以從具有二異氰酸酯 TMDI,解鏈溫度在38和85。C之間的低聚物二醇的交聯(lián)中產(chǎn)生，其同樣適合于 本發(fā)明的封堵器。利用這些材料，纖維被合成和伸展200%進入臨時更長的纖維 并且從此形成的松節(jié)。在固定結(jié)點的兩個端之后，加熱結(jié)點到40。C;即比轉(zhuǎn)換 溫度更高，在大約20秒之后通過線的轉(zhuǎn)變再次拉緊結(jié)點本身為半永久性的長度。 還最終評估可降解性，從而對于在37。C時，含水磷酸鹽緩沖液中的這些聚合物， 在大約250天之后可以看見50。/。的質(zhì)量的損失。
在本發(fā)明封堵器的一個可能的實現(xiàn)方式中，該編織物基于寡聚(e-己內(nèi)酯) 二甲基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯，在共價的網(wǎng)絡(luò)上的可生物降解的形狀記憶聚合 物上形成。已經(jīng)清楚的是在隨后的皮下用的植入過程中，此聚合物復(fù)合材料在 傷口愈合處理過程中不會具有消極的影響。這種可生物降解的形狀記憶聚合物 的合成可從n-丙烯酸丁酯中得到，因為對于純聚(n-丙烯酸丁酯)的-55。C的低 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可用作為軟鏈段形成組分。
圖10示出了用于共價的可生物降解的網(wǎng)絡(luò)的單體組分。該生物的可降解的 鏈段經(jīng)由寡聚(s-己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯交聯(lián)劑在此引導(dǎo)。網(wǎng)絡(luò)合成通過光聚 作用發(fā)生?；诟叻肿庸丫?s-己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯的摩爾量和共聚用單體 n-丙烯酸丁酯的含量,共價的網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換溫度和機械性能可得到控制。因此，在 本發(fā)明的解決方案的實施中，寡聚(s-己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯的摩爾量在2000 和10000 g/mol之間變化，該n-丙烯酸丁酯含量在ll和90質(zhì)量百分比之間?；?br> 在ll質(zhì)量百分比的n-丙烯酸丁酯的低分子的寡聚(s-己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯的
混合物的聚合物網(wǎng)絡(luò)情況下，可實現(xiàn)25。C的熔點。
具有如上所述的形狀記憶效應(yīng)的可生物降解的共價的和物理的聚合物網(wǎng)絡(luò) 還可用作為可控活性物質(zhì)釋放的基體。然而還可基于作為硬鏈段的聚(對二氧
環(huán)己酮)PDO和作為二異氰酸酯的TMDI，構(gòu)想出具有形狀記憶的可生物降解的 聚氨酯多嵌段共聚物。
圖ll顯示在可生物降解的聚(對二氧環(huán)己酮)聚氨酯多嵌段共聚物中的聚 合物鏈段。具有聚(減水乳酸共同乙醇酸)PDLG或者聚(e-己內(nèi)酯)PCL轉(zhuǎn)換 鏈段的結(jié)合分別產(chǎn)生具有37或者42。C的轉(zhuǎn)換溫度的多嵌段共聚物。該聚合物的 水解降解示出該聚合物基于PCL以更小的速度降解。在一個PCL聚合物的試驗 中，在水解的266天之后，同時在PDLG聚合物的情況下，初始質(zhì)量的50到90% 仍然存在，在僅僅210天之后，可檢測到14到26%。
可以保持的是可生物降解的形狀記憶的聚合物網(wǎng)絡(luò)可從具有可生物降解的 聚合物鏈段的物理的或者共價的形狀記憶聚合物網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合中合成得到。有選 擇地對組分進行選擇允許對于每個相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)置最佳參數(shù)，諸如機械性能, 變形能力，相變溫度以及尤其是，轉(zhuǎn)換溫度和聚合物分解的速率。
所有列舉的可生物降解的形狀記憶聚合物是要求權(quán)利的，以作為本發(fā)明用 于封堵器的材料。
相對于本發(fā)明醫(yī)療封堵器的輪廓形狀，有利的是提供封堵器的第二預(yù)先可 確定的形狀被構(gòu)造以封閉病人心臟中的異常組織缺口，從而在其膨脹態(tài)下，該 封堵器顯示近端保持區(qū)，遠端保持區(qū)和兩個區(qū)域之間的中心區(qū)域，并且其中該 封堵器在中心區(qū)域比在近端和/或遠端保持區(qū)顯示更小的直徑。此實施例的優(yōu)點 在于提供的血管內(nèi)的封堵器特別適合于處理間隔缺損，卵圓孔未閉缺損和持久 性的動脈導(dǎo)管缺損，并且利用導(dǎo)管系統(tǒng)封堵系統(tǒng)可引入到待封堵的缺損中。
間隔缺損是指心房間隔缺損(ASD);即，在心房間隔中的孔，和心室間隔 缺損(VSD);即，在心室間的間隔中的孔。
卵圓孔未閉缺損(PFO)是在心臟的心房間隔中的卵形開口 (槽)，其通過
瓣狀邊緣的粘附后天常閉，雖然在所有出生中存在大約25%的粘結(jié)不良(持久 性)，從而留下開口的卵圓孔。
術(shù)語"動脈導(dǎo)管未閉缺損"(PDA)是指在主動脈和肺動脈之間的開口通路, 一個通常在后天關(guān)閉的開口通路。
本發(fā)明的主要目標在于提供 一種使用在心臟中的可靠的,簡單封堵器，其構(gòu)
造以能夠處理卵圓孔未閉缺損(PFO),心房間隔缺損(ASD)，心室間隔缺損 (VSD)和動脈導(dǎo)管未閉缺損(PDA);并以這樣的形式處理，其中編織物已經(jīng) 如上所述，其由形狀記憶聚合物或者生物可降解的形狀記憶聚合物替代。
在從聚合物組成的編織物中構(gòu)造醫(yī)療封堵器的第二預(yù)先可確定的形狀，存 在多個柔性絞合線或者線,從而該線如此編織以便于產(chǎn)生彈性材料。然后，此編 織物變形使得它與模具元件的外表面一致。該編織物設(shè)置在模具元件的表面上 并且在上升溫度時遭受到熱處理。選擇熱處理的持續(xù)時間和溫度以便于保持對 編織物的變形。在熱處理過程隨后，該編織物從模具元件中移去，保留它的變 形。如此處理的編織物相應(yīng)于醫(yī)療封堵器的第二預(yù)先可確定(膨脹)的形狀， 其利用導(dǎo)管系統(tǒng)以折疊態(tài)引入病人中的通道中。
本發(fā)明的應(yīng)用類型包括用于醫(yī)療器械的專門形狀，然后其可根據(jù)本發(fā)明制 造，以便于使用在具體的醫(yī)療情況中。具有平坦膨脹的形狀并且可用折疊夾具 設(shè)置的該封堵器可固定到插入裝置或者導(dǎo)絲的端部，以便于在定位之后使封堵 器回縮。在使用過程中，導(dǎo)管引入病人身體的程度是使在導(dǎo)管位置的遠端剛好 位于需要生理學(xué)處理的位置。然后，根據(jù)本發(fā)明先前選擇的醫(yī)療裝置折疊進入 預(yù)先確定的第二形狀中并且插入導(dǎo)管開口中。該封堵器穿過導(dǎo)管并且在它的遠 端再次退出，由于它的記憶特性，彈性返回到接近于處理的點時的它的原始形 狀。然后，該導(dǎo)絲或者插入導(dǎo)管從夾具中釋放并且縮回。
在它的第二預(yù)先確定的形狀中，該封堵器優(yōu)先顯示長方形，其具有一個作 為它的中心區(qū)域的管以及在所述中心區(qū)域的每個端處膨脹直徑的鏈段。中心區(qū) 域的厚度大致與待封堵的器官的壁厚相當，例如隔膜的厚度。
至少一個膨脹直徑鏈段(近端或者遠端保持區(qū))的中心可相對于中心區(qū)域 的中心水平錯開。因此，薄膜的心室間隔缺損可由支持裝置的同時應(yīng)用進行關(guān) 閉，該裝置足夠大來可靠地關(guān)閉隔膜的不規(guī)則開口。該封堵器的每個編織端由 夾具保持。這些夾具在該封堵器的膨脹直徑部分縮回，從而該封堵器的總長度 減少并且產(chǎn)生更齊平的閉合機理。
在另一個應(yīng)用類型中，該封堵器表面看來像具有長方形主體的鈴，其具有 錐形和更大的末段。該更大端具有織物板，其在展開情況下，設(shè)置通常垂直于 該封堵器展開的通道的軸。保持編織端在一起的夾具縮回到"鈴"的中心，因此 產(chǎn)生具有較低全高的齊平封堵器。
在一個特別優(yōu)選的實施例中，由于編織物的近端保持區(qū)顯示朝向封堵器的 近端的擴口，因此這允許封堵器以特別有利的方式，獨立于待封堵的缺損的相 關(guān)直徑和獨立于隔膜壁的厚度，而自動適應(yīng)間隔缺損，這樣做以使得封堵器沒 有部分從隔膜壁的平面向外伸出，其中該缺損在該缺損的近端側(cè)。因此，不會 發(fā)生在這種情況下通常發(fā)生的常見的并發(fā)癥。強調(diào)的是，這意味著使用的封堵 器通過身體自己的組織生進肉內(nèi)顯著快于現(xiàn)有技術(shù)中已知的封堵系統(tǒng)。本發(fā)明
優(yōu)點。因此，這大量防止了在插入的植入物中的構(gòu)造裂縫。此外，該編織物還 提供充分的剛性。到編織物近端保持區(qū)的近端的擴口另外允許該封堵器的近端 保持區(qū)相對處于插入狀態(tài)下的該缺損的側(cè)邊緣完全變平，并且如此實際上與到 缺損的直徑或者隔膜壁的厚度無關(guān)。因此,該封堵器可用于大范圍的不同尺寸的 間隔缺損。因為沒有需要在近端保持區(qū)處設(shè)置用于捆或者合并編織物的支架， 所以封堵器的任何組分都不通過隔膜壁突出，這防止了植入物的組分不斷與血 接觸。這會產(chǎn)生下面優(yōu)點，不會存在身體將發(fā)生防衛(wèi)機制反應(yīng)或者存在血栓栓 塞的并發(fā)癥的威脅。
特別優(yōu)選的實施例提供近端/遠端保持區(qū)的中心相對于中心區(qū)域的中心水 平錯開。這樣一來，薄膜的心室間隔缺損可封堵，并且同時，可使用的支持裝 置足夠大來可靠地關(guān)閉隔膜的不規(guī)則開口。此外，還假設(shè)封堵器的每個編織端 由夾具保持。這些夾具在該封堵器的膨脹直徑部分縮回(近端和遠端保持區(qū))，
產(chǎn)生到封堵器減少的總長和更齊平的閉合機理。
一個有利的實施例提供近端和/或遠端保持區(qū)的內(nèi)部在膨脹態(tài)下封堵器的 第二預(yù)先可確定的形狀中顯示內(nèi)弧形面的形狀。這允許膨脹封堵器獲得在待封 堵的缺損中特別好的定位。特別優(yōu)選的是由編織物制成的封堵器以第一預(yù)先可 確定的形狀成錐形以適合使用在血管內(nèi)過程中的導(dǎo)管系統(tǒng)的直徑。因此，這使 得用于封堵缺損的封堵器與引入的導(dǎo)管一起被插入，例如通過靜脈，消除對于 在實際意義上的手術(shù)的需要。當編織物包括形狀記憶的聚合材料時，如上所述， 與導(dǎo)管的直徑成錐形的封堵器被稱為"自膨脹封堵器"，其在退出導(dǎo)管后自動展 開，使得兩個保持區(qū)可設(shè)置在該曲線的近端/遠端側(cè)。此外對于本發(fā)明封堵器的 連續(xù)編織的設(shè)計產(chǎn)生自膨脹和自定位的封堵系統(tǒng)的封堵器，其防止在插入的封 堵器和隔膜壁之間發(fā)生永久的機械應(yīng)力。可以想象的實施是編織物的近端保持 區(qū)朝向近端顯示鈴狀的擴口。
進一步想象的是近端保持區(qū)顯示到近端的鈴狀的擴口。因此，這允許該封 堵器可被使用在多個不同缺損的處理過程中，特別用于心室間隔缺損(VSD)，
心房間隔缺損(ASD)以及動脈導(dǎo)管未閉缺損(PDA)，從而對于多個不同尺寸和
類型的缺損基本上可以選擇對于近端保持區(qū)的最優(yōu)輪廓。當然,在這點上還可以 構(gòu)想其它輪廓，例如杠鈴狀形狀。為了使得膨脹封堵器在保持區(qū)中有特別好的 定位，有利的是中心區(qū)域的長度的尺寸被規(guī)定以至于遠端或近端保持區(qū)的外圍 邊緣與另一個保持區(qū)的外圍邊緣重疊。
本發(fā)明封堵器的特別優(yōu)選的實施例提供近端和/或遠端保持區(qū)顯示凹窩，在 凹窩中設(shè)置有用于捆包編織物的端部的支架。通過在設(shè)于封堵器的近端或者遠 端的凹窩中設(shè)置支架，封堵器的組分沒有突出隔膜壁，這防止了植入物的組分 不斷與血液接觸。這會產(chǎn)生下面優(yōu)點，不會存在身體將發(fā)生防衛(wèi)機制反應(yīng)或者 存在血栓栓塞的并發(fā)癥。尤其因為膨脹封堵器將其本身設(shè)置和固定在遠端和近 端保持區(qū)被徑向施壓的缺損中，所以該封堵器可用于不同孔尺寸的大范圍的缺 損。
本發(fā)明封堵器的特別優(yōu)選的遠端保持區(qū)顯示一個凹窩的實施例還提供封堵
器的遠端在凹窩中進一步配置有連接元件，從而所述連接元件可以與導(dǎo)管接合。 該連接元件提供本發(fā)明的封堵器可恢復(fù)得的附加功能，該連接元件設(shè)置在封堵 器上以便不突出隔膜壁，從而使得植入物的組分沒有與血液持續(xù)接觸。而且, 與導(dǎo)管接合的連接元件便于在待封堵的缺損中植入和定位封堵器(在實際的植 入期間折疊)。不同的封堵器可構(gòu)想為連接元件。例如,閉鎖部件是可行的，甚 至可以為鉤/孔眼，其與導(dǎo)管的相應(yīng)構(gòu)造的互補連接元件壓配合。
另一個有利的實施例提供封堵器如此構(gòu)造以使得其可逆地向內(nèi)和向外折 疊，從而使得該封堵器在例如移植導(dǎo)管的幫助下以其膨脹態(tài)折疊。在結(jié)合到此 中，可以想象，例如，移植過程中的導(dǎo)管與構(gòu)造在封堵器的遠端處的連接元件 接合并且響應(yīng)于導(dǎo)管的外部操作使得封堵器折疊。從而該封堵器可在導(dǎo)管中充 分可逆地縮回，使得該封堵器完全移除。
最后但并非最不重要的，對于封堵器特別優(yōu)選是具有設(shè)置在封堵器的遠端 保持區(qū)中或者遠端保持區(qū)上的或者設(shè)置在中心區(qū)域中的至少一個織物嵌片，其 使得該缺損完全關(guān)閉。此織物嵌片用來閉合保持在中心區(qū)域和封堵器的膨脹直 徑中的缺口，跟隨封堵的缺損中的封堵器的插入和膨脹。例如,該織物嵌片附著 在遠端保持區(qū)的封堵器的編織物上，從而使得它像布一樣在遠端保持區(qū)上伸展。 此設(shè)計的優(yōu)點在于遠端保持區(qū)的側(cè)緣與隔膜齊平并且很少異物被引入到病人的 身體中。例如，該織物嵌片由滌綸制成。當然在此還可構(gòu)想在封堵器中或者之 上的織物嵌片的其它材料和其它定位。
以下將引用附圖提供本發(fā)明封堵器優(yōu)選實施方案的更精確細節(jié)。


圖l是形狀記憶效應(yīng)的示意圖2是發(fā)生半晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)的形狀-記憶轉(zhuǎn)變的分子機制的示意圖； 圖3描繪了熱塑性聚氨酯多嵌段共聚物的合成圖； 圖4描繪了熱塑性聚氨酯多嵌段共聚物的單體組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)； 圖5描繪了具有形狀記憶效應(yīng)的二嵌段或三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)；
圖6是用于共價形狀記憶聚合物網(wǎng)絡(luò)的單體的說明；
圖7描繪了可生物降解的聚酯的實例；
圖8描繪了可生物降解的聚酸酐類、聚(氨基酸)以及聚酰胺的實例； 圖9描繪了用于具有形狀記憶性能的非晶態(tài)聚氨酯共聚酯聚合物網(wǎng)絡(luò)的單 體組分；
圖10描繪了用于共價可生物降解的網(wǎng)絡(luò)的單體組分； 圖ll描繪了可生物降解聚(對-二氧環(huán)己酮)-聚氨酯多嵌段共聚物中的聚合 物鏈段；
圖12a、 b描繪了l型PFO封堵器的側(cè)視立體圖13a、 b是l型PFO封堵器的立體說明；
圖14描繪了2型PFO封堵器的側(cè)視圖15描繪了3型PFO的側(cè)視圖16描繪了3型PFO封堵器的頂部平面視圖17a、 b描繪了4型PFO封堵器的常規(guī)化側(cè)視圖和截面說明；
圖18a描繪了透視用于堵塞心房間隔缺損(ASD)的l型封堵器(1型ASD封堵
器)的剖面的放大詳圖；該封堵器部分地拉長和延伸出插入導(dǎo)管的缺口； 圖18b描繪了透視常規(guī)實施例中2型封堵器的剖面的放大詳圖； 圖18c描繪了透視聚合物線熱捆束于左心房曲線的3型ASD封堵器的剖面的
放大詳圖18d描繪了透視具有可與l型封堵器(圖19-21)相比的類型的具有一類編 織物的4型ASD封堵器的剖面的放大詳圖19a描繪了按照圖18a預(yù)成形形狀的1型ASD封堵器的主視圖19b描繪了按照圖19a略微拉長形狀的ASD封堵器；
圖19c描繪了按照圖19a進一步拉長形狀的ASD封堵器的側(cè)視圖20a描繪了按照圖18b預(yù)成形形狀的2型ASD封堵器的主視圖20b描繪了按照圖20a略微拉長形狀的ASD封堵器；
圖20c描繪了按照圖20a進一步拉長形狀的ASD封堵器；圖21a描繪了按照圖18c預(yù)成形形狀的3型ASD封堵器的主視圖21 b描繪了按照圖2 la略微拉長形狀的ASD封堵器的側(cè)視圖21c描繪了按照圖21a進一步拉長形狀的ASD封堵器的側(cè)視圖22a描繪了按照圖18d預(yù)成形形狀的4型ASD封堵器的主視圖22b描繪了按照圖22a略微拉長形狀的ASD封堵器的側(cè)視圖22c描繪了按照圖22a略微進一步拉長形狀的ASD封堵器的側(cè)視圖23描繪了透視心臟的ASD中按照圖21的ASD封堵器側(cè)面的剖面的詳圖24描繪了在預(yù)形成形狀的用于堵塞VSD的封堵器的放大主視圖25描繪了按照圖24的VSD封堵器的側(cè)視圖26描繪了透視按照圖24的VSD封堵器正面的剖面的詳圖27描繪了從按照圖24的VSD封堵器上面所見的表面圖28描繪了從按照圖24的VSD封堵器下面所見的表面圖29描繪了另一個在預(yù)成形形狀的VSD封堵器放大的主視圖30描繪了透視按照圖29的VSD封堵器側(cè)面的剖面的詳圖31描繪了另一個在預(yù)成形形狀的VSD封堵器放大的主視圖32描繪了透視按照圖31的VSD封堵器側(cè)面的剖面的詳圖33描繪了另一個預(yù)成形形狀的VSD或PDA封堵器的放大的主視圖34描繪了透視按照圖33的VSD或PDA封堵器側(cè)面的剖面的詳圖35描繪了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療封堵器透視圖36描繪了按照圖35的封堵器的側(cè)視圖37描繪了按照圖35的封堵器的頂部平面視圖38描繪了用于按照圖35成形封堵器的模塑元件的局部剖視圖39描繪了按照圖35所示的在近端區(qū)沒有相關(guān)束套(associated sleeve)的
根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療封堵器的透視圖40描繪了按照圖35在患者血管的中心通管展開的心臟和封堵器的剖面的
透視詳圖41描繪了用于PDA堵塞的封堵器的放大的主視圖42描繪了按照圖41的PDA封堵器的剖面的詳圖； 圖43描繪了按照圖41的PDA封堵器的頂部平面視圖； 圖44描繪了從按照圖41的封堵器下面所見的平面視圖；以及 圖45描繪了插入導(dǎo)管中的PDA封堵器。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種用于封堵例如心房間隔缺損(ASD、 PFO)、心室間隔缺損 (VSD)、動脈導(dǎo)管未閉缺損(PDA)等等異常缺口的透皮導(dǎo)管引導(dǎo)的封堵器。本 發(fā)明還提供一種由平的或管狀的合成或聚合物織物形成一種醫(yī)療封堵器的方法。
平的以及管狀織物二者均由多個具有預(yù)先確定的彼此相對排列的絲股組 成。該管狀織物具有區(qū)別于兩組基本上平行螺旋股的合成股，其中一組股具有 與另一組股相反的轉(zhuǎn)動方向。該織物作為管狀編織物在產(chǎn)業(yè)上也是已知的。
編織狀主要用于2型(圖14)和3型(圖15)PFO封堵器，由此近端曲線的絲/線 被熱捆東在近端2，具體地說是在一種被熱捆東在指定為"熱支架"的元件中。這 里熱能用來將絲熔化在一起。
該管狀織物10按照與2型ASD (圖18b、和圖20a-20c)和3型封堵器(圖18c、 圖21a-21c)類似的方式使用，此外也用于VSD型封堵器(圖24、圖25、圖26)、 與圖35和39 —致類型的封堵器、以及最后但并非不重要的與圖41一致的PDA封 堵器。
使用一開始所列舉的由JEN.meditec GmbH開發(fā)的根據(jù)2003年8月22曰的10 338 702號德國專利申請的編織方法能產(chǎn)生該封堵器的附加的優(yōu)選形態(tài)，其在材 料方面特別經(jīng)濟，并且該用于生產(chǎn)這種編織狀材料的方法使PFO和ASD封堵器 具有扁條的最終形狀。由該編織方法生產(chǎn)的醫(yī)療封堵器包括PFO、 l型(圖12a、 b和圖13a、 b)和4型(圖17a、 b)型封堵器以及ASD l型(圖18a、圖19a-19c)和4型 (圖18d、圖22a-22c)封堵器。
合成股的節(jié)距(pitch)和緯紗(pick)(也就是單位長度上的翻轉(zhuǎn)數(shù)目)以及其它因素例如用于管狀編織物的絲的數(shù)目對于確定封堵器的眾多重要性能是 必要的。織物10的緯紗和節(jié)距越緊密，意味著合成股彼此編織得越緊密，該封 堵器越堅硬。更大的絲密度意味著更大的絲表面，因此提高封堵器的封堵能力。 這樣凝血活性或者可以例如通過涂覆血栓溶解劑被提高，或者例如通過滑潤的 抗凝血酶原涂層被降低。
在根據(jù)本發(fā)明的封堵器1的形成中，相應(yīng)尺寸的管狀或平的合成織物10被插
入模子，在模子中纖維10與模子空腔相符。該空腔被設(shè)置以便使合成織物10呈 現(xiàn)所需封堵器的形狀。管狀或平的合成織物10的合成股的端部應(yīng)該固定以免磨
損?？梢詫A具用于該端部(例如如上所述的2型PFO和ASD封堵器)或可以將該 合成股的端部進行熱處理例如焊接(例如3型PFO和ASD封堵器)。
在管狀編織物情況下，在將編織物插入模子之前可以將模塑元件插入編織 物的管中。這引起型面更精確地可確定。當管狀合成織物的端部已經(jīng)被夾緊或 焊接，模塑元件可以用手通過織物10的合成股彎曲分開而被引入管中。這類模 塑元件用來提供最終尺寸的完全精確控制以及通過確保織物與模子的空腔相符 的封堵器的形狀。
可選擇用于模塑元件的材料，而該模塑元件可以碎成小嵌段或由合成織物 中除去。因此該模塑元件可以由例如脆性材料組成。在模腔中熱處理該材料與 模塑元件之后，模塑元件被碎成小嵌段方便地由合成織物中除去。
但是，通常塑模工具(模塑元件)能夠用于這里描述的基于外東套(可分割為 不同的單獨的嵌段)可精確確定其形狀的全部醫(yī)療封堵器。由于醫(yī)療封堵器是 由具有低于350。C熔點的合成材料制成的，該塑模工具的模塑元件可以由鋁、工 具鋼、有色金屬或甚至鈦或鈦合金制造。
然而需要指出的是，特殊模塑元件的特定模腔將產(chǎn)生特定的形狀，并且可 以根據(jù)要求使用其它構(gòu)型的模塑元件。如果要求復(fù)雜形狀，模塑元件和模子可 以具有附加組分，包括凸輪連接。對于較簡單的形狀，模子可以具有較少元件。 在一個給定模子中的元件的數(shù)目和它們的形狀幾乎僅依賴于合成織物要與之一 致的所需封堵器的形狀。在松弛狀態(tài)，該管狀編織物的合成股表現(xiàn)為預(yù)先可確
定的相對于彼此的取向。當管狀編織物沿它的軸被壓縮時，在膨脹中根據(jù)模子 的形狀織物遠離軸傾斜。在變形織物中，合成織物的絲股的相對取向改變。壓 縮模子引起合成織物與空腔的表面一致。該封堵器具有預(yù)先確定的膨脹的構(gòu)型 和折疊構(gòu)型以便它可以通過導(dǎo)管或類似的插入裝置被引入。該膨脹的構(gòu)型在被 形成于模子表面后隨織物的形狀而改變。
一旦管狀或平的合成織物被插入選定的模子中，從而將織物注滿于模子的 空腔表面、然后熱處理，緊接著織物10就保持在模子中。合成織物的絲服相對 彼此通過熱處理被重新校準和重新形成，由此織物與模子一致。然后織物被從 模子中除去并保持模子空腔表面的給定形狀，現(xiàn)在即構(gòu)成所要求的封堵器。熱 處理在很大程度上依賴于制造合成織物的絲股的特定材料，另外用于熱處理的 持續(xù)時間和溫度應(yīng)當這樣選擇以使織物被凝固在它的新形狀上；即，在織物與 模子的表面一致后，絲股呈現(xiàn)相對的再定位。
被熱處理以后，織物從模塑元件中除去并且保留它的新形狀。在那些使用 模塑元件的場合，如上所述同樣除去織物。熱處理的持續(xù)時間和溫度嚴重地依 賴于絲股的材料組成，并且這已經(jīng)在上文詳細闡述。
當封堵器l被形成預(yù)先規(guī)定的形狀之后，它能夠用于治療病人。封堵器可以 根據(jù)適于治療的各種醫(yī)療問題來選取。此類封堵器將與本申請上述類型中的一 種一致。 一旦選取相應(yīng)封堵器，導(dǎo)管或其它插入裝置被引入病人并被這樣設(shè)置 以使插入裝置的端部與將要治療的位置緊挨著，例如直接靠近(或在相同高度) 在器官中的異常缺口的通管。
插入裝置可以是各種形狀但是應(yīng)該優(yōu)選在它的端部包括易彎的金屬軸和 線，該插入裝置用于推動醫(yī)療封堵器通過導(dǎo)管的管和定位于病人體內(nèi)。當封堵 器被推出導(dǎo)管的端部，它仍然被固定。直到封堵器被定位于異常缺口的通管內(nèi) 部，導(dǎo)管的軸才沿它的軸向旋轉(zhuǎn)以便從導(dǎo)管旋開該封堵器。
只要該封堵器仍然連接到導(dǎo)管，外科醫(yī)生可以相對異常缺口正向和反向移 動該封堵器直到它被精確定位于通管內(nèi)所要求的位置。使用螺紋夾具，當附著 于封堵器時，外科醫(yī)生可以控制該封堵器在導(dǎo)管端部之外的移動。 一旦封堵器l
被推出導(dǎo)管，它將回彈到由于織物被熱處理而呈現(xiàn)的膨脹態(tài)。當回彈到原始形 狀的那一刻，它可能沖擊導(dǎo)管的端部并因此被推進。這可能導(dǎo)致封堵器的不正 確定位，如果同樣的情況發(fā)生需要定位于兩血管之間的通管時，這尤其危險。 外科醫(yī)生在定位時可以通過螺紋夾具牢牢抓住該封堵器；該封堵器將不會失控 彈出并且可以被準確定位。
該封堵器被折疊和被插入導(dǎo)管的缺口中。該封堵器的折疊形狀應(yīng)當可以使 之容易地被插入導(dǎo)管的管中并且同樣可以從導(dǎo)管端部被準確取出。因此例如
ASD封堵器可以具有相對橢圓形的折疊形狀，由此獨立部件沿著軸被配置(參見 圖18a-18d)。這可以通過如下方式被達到將該封堵器沿著它的軸向反方向拉， 例如用手握住夾具并且拉開以便膨脹的直徑部分向軸內(nèi)側(cè)折疊。
PDA封堵器也以類似方式運作。它還可以通過沿其軸拉伸使之折疊以便容 許插入導(dǎo)管(參見圖45)，當沿相反方向拉時它被折疊進入其本身。
如果該封堵器被用來永久封堵病人體內(nèi)的通道，該導(dǎo)管被容易地拔出。該 封堵器保留于病人的血管系統(tǒng)以封堵血管或相應(yīng)的通道。在一些場合，該封堵 器可以被附著到插入系統(tǒng)使該封堵器被固定地連接到該插入裝置的端部。在導(dǎo) 管被從該系統(tǒng)移開之前，在取出導(dǎo)管和插入裝置之前也許需要從插入裝置取下 醫(yī)療封堵器。
雖然該封堵器回彈到它的最初膨脹形狀(即，在為了使之能夠插入導(dǎo)管的折 疊之前保持的形狀)，這里必須明確的是它并非總是呈現(xiàn)其完全測量的原始形 狀。因此可取的是，例如，該封堵器在其膨脹形狀時具有最大外徑，該最大外 徑與將要被附著于其中的異常缺口的內(nèi)腔的內(nèi)徑至少一樣大和優(yōu)選大于該內(nèi) 徑。當該封堵器適于血管或具有小內(nèi)腔的異常缺口時，其膨脹直到填滿內(nèi)腔。 當這樣做時，可能發(fā)生該封堵器不需要完全地膨脹至它最初膨脹形狀。它仍然 需要適當粘附因為它切斷了內(nèi)腔的內(nèi)壁和固定在那里的剩余物。
當該封堵器被使用于病人時，在絲表面形成血栓。在絲密度較大的情況下， 絲的總表面積增加以至于在該封堵器中血栓活性也增加并且其附著的血管以相 對快的速度封堵。如果希望加速堵塞時間，許多血栓裝置可以被配置在該封堵
器中。
根據(jù)圖12-17的封堵器(封堵器1)被引入以便封堵例如所謂的卵圓孔未閉
(PFO)的缺損。對于這里描繪的l到4型PFO變體(僅合成纖維)，嚴重缺損的病 例也可以在該位置治療。可以在之前提到的2003年8月22日JEN.meditec的系列 號10/338， 702的專利申請中發(fā)現(xiàn)由鎳鈦合金材料成型的l型PFO封堵裝置的詳 細說明。
圖18-22進一步地顯示了本申請封堵器(封堵器1)的形狀，由它可以校正心 房間隔缺損(ASD)。顯示在圖19-22的封堵器(封堵器l)是l-4型ASD封堵器在松 馳、未膨脹態(tài)直到部分膨脹態(tài)時的框架的描述。
ASD是由心房間隔的組織弱化引起的心房隔膜的先天性異常。在心房間隔 上存在通管通過它血液由右流入左心房。當具有較大缺損，而該缺損具有從左 到右通過缺損的明顯通管時，右心房和右心室溢流并且余量注入低阻力的肺血 管。
肺血管被密封并且成人產(chǎn)生肺心房高血壓。具有相當大的通管(肺部血流與 系統(tǒng)血流的比率大于1.5)的患二級ASD的病人優(yōu)選在5歲的時候動手術(shù)或者在 年齡更大時一旦診斷馬上動手術(shù)。隨著二維超聲波心動描記法和多普勒效應(yīng)顯 色流線譜的出現(xiàn)，該缺損的精確解剖可以實現(xiàn)。適當?shù)腁SD封堵器基于缺損的 尺寸進行選擇。
ASD封堵裝置瓣膜的尺寸與要被封堵通管的尺寸成正比。在松弛狀態(tài)，合 成織物被成型以至于兩個板狀元件即保持區(qū)2和3 (圖19a)分別地被軸向排列和 連接到一個短的圓柱形段或中心區(qū)域4。圓柱形段4的長度對應(yīng)于心房間隔的厚 度，也就是2到20mm厚度。近端板2和遠端板3具有比通管大得多的外徑以便排 除所有封堵器1的漏失，近端板2是相對平的而遠端板3是向近端彎曲的以至于它 與近端板2在一定程度上重疊。通過以上所述，封堵器1的彈開壓迫端板3的外圍 邊緣與隔膜的側(cè)壁平齊。近端板2的外邊緣以同樣方式被壓迫靠在隔膜的另一側(cè) 壁。
用金屬管狀編織物10制造的封堵器1的端部類似如上所述的夾持方法被焊
接或夾于支架5以阻止磨損。在端部將絲股握在一起的支架5也具有連接封堵器 并將其插入系統(tǒng)的作用(參見圖18)。在所示的本申請中，通常圓柱形的支架5
具有一個在金屬絲織物端部的凹窩以阻止編織物10彼此相對變換。在支架5的凹
窩內(nèi)配置穿線，其被設(shè)置以便可以接收和握住插入系統(tǒng)的端部。
ASD封堵裝置1可以使用以上說明的方法被方便地生產(chǎn)為用于本發(fā)明的形狀。
圖23描繪了在一個心臟的ASD內(nèi)部的圖21的ASD封堵裝置側(cè)面的詳細剖視圖。
圖24-28顯示了封堵裝置的不同變型，優(yōu)選用于薄膜VSD的情況。在事先調(diào) 整的形式，這些封堵器l具有兩個膨脹的直徑部分(保持區(qū))2和3與一個配置在 所述兩個膨脹的直徑部分2和3之間的較小直徑的部分(中心區(qū)域)4,每個膨脹的 直徑部分2和3配置一個由膨脹的直徑部分2和3的外表面向中心凸出的凹窩，在 每個管狀合成織物10的端部的凹窩設(shè)置夾具7。
較小直徑部分(中心區(qū)域)4具有與隔膜壁中異常缺口相對應(yīng)的長度。VSD 封堵器在其膨脹的預(yù)先調(diào)整的形狀可以被變形，從而減少它的橫截面，以便如 上所述通過身體內(nèi)的通道被引入。膨脹的直徑部分的內(nèi)表面可以凹入或彎曲以 便外周邊可以接觸到隔膜中的每個直徑部分。
至少一個直徑部分2或3還可以相對較小直徑部分4被安排成水平錯開。在異 常缺口與主動脈相鄰的情況下，這因此阻止水平錯開的支持裝置或膨脹的直徑 部分2和3在插入后封堵主動脈。
圖29和30顯示了兩個膨脹的直徑部分2和3以及較小直徑部分4的中心沿著 一條直線的VSD封堵器1,夾具(未明確地顯示)被附著到合成織物10的端部并被 拉向中心以便產(chǎn)生平的封堵器。該夾具可以具有用于緊固插入裝置或?qū)Ыz (guidewire)的內(nèi)部或外部穿線。這類VSD封堵器1優(yōu)選用于封堵肌部心室間隔 缺損。該VSD封堵器如上所述被插入。
圖31和32顯示了在封堵VSD中的封堵器1的另一個應(yīng)用形式。該按照圖32 所述封堵器雖然類似于圖29和30的VSD封堵器，但確實還具有一些差別較小直徑部分4的長度被減少以及兩個膨脹的直徑部分2和3被壓縮以便減少每個直 徑部分的厚度。
圖33和34顯示了用于與圖31和32所描繪相似的封堵器1的另 一種應(yīng)用形式。 該按照圖33和34的封堵器可以封堵使病人遭受肺動脈高血壓的動脈導(dǎo)管未閉缺 損(PDA),兩個膨脹的直徑部分2和3被形成薄的橫截面以便不防礙通過肺靜脈 或主動脈的流體的流動，另外，較小直徑部分4逐漸變細到一個尖以便提高環(huán)繞
缺損的織物接觸面積。
PDA實質(zhì)上是如下狀態(tài)兩個血管、通常是心臟附近的主動脈和肺動脈， 并在兩者空腔之間存在通管。在該情況下，血液將由一個血管直接通過該通管 流到另一個血管，阻塞病人的正常血流流動。根據(jù)圖35和圖36-37的PDA封堵器 具有鈴狀體3和向外凸出的前段2。該鈴狀體3適宜附著到兩血管之間的通管而前 段2適宜定位在主動脈以便握住旁路中封堵器的主體。體3和端部2的尺寸可以按 照要求與通管的相應(yīng)尺寸匹配。體3因此可以具有，例如，通常在它薄的中心區(qū) 域、大約10mm的直徑與大約25mm的軸向長度。
PDA封堵器主體的基座將徑向地擴展到前段2的外徑，前段2具有大約20 mm的數(shù)量級的直徑。
基座4應(yīng)具有明顯的擴口以便形成從3的中心徑向逐漸變細的肩片，當PDA 封堵器被插入血管中，該肩片與將要被高壓處理的內(nèi)腔的邊緣鄰接。前段2保持 在血管中并施壓于體3的下端以便肩片靠在血管壁上。這阻止了封堵器由通管內(nèi) 部離開原位。
本發(fā)明所述應(yīng)用形式的PDA封堵裝置可以容易地根據(jù)以上描述的方法通過 使管狀金屬絲織物變形使之與模子的表面一致來生產(chǎn)。然后該織物進行熱處理 以便固定其新的形狀。
由于合成絲在近端區(qū)被焊接在一起，因而使用合成材料允許在近端區(qū)設(shè)有 束套，進而實現(xiàn)了按照圖39的PDA裝置的簡單化。
圖40是為了 PDA封堵在病人心臟中的PDA封堵器的附圖。該附圖顯示了在 一個由"A"主動脈延伸到"P"肺動脈的旁路中的封堵器。該封堵器通過一個導(dǎo)管 被引導(dǎo)通過折疊態(tài)的PDA。隨后，肩片被允許回彈到它的"記憶狀態(tài)"如其先前 熱處理引起的將該封堵器推出通過導(dǎo)管的端部，該肩片應(yīng)該比PDA的通管內(nèi)腔大。
然后稍微拉該封堵器以便肩片固定到"P"肺動脈的壁上。如果持續(xù)拉導(dǎo)管，
封堵器將附著到PDA壁上，從而將其體部3拉出導(dǎo)管。體部3現(xiàn)在可以膨脹。體 部3應(yīng)該這樣選定尺寸以便其通過摩擦嚙合于PDA的內(nèi)腔中。 一方面通過體部3 和通管的內(nèi)腔之間的摩擦，另一方面通過主動脈的血壓靠著該封堵器的肩片， 該封堵器被保持在它的位置。血栓在短時間內(nèi)形成于封堵器中和封堵器上并封 堵PDA。如這里所示封堵器的封堵可能通過涂覆血栓溶解劑、裝填聚酯纖維或 尼龍材料或編織更大量的絲股被進一步地加速。
圖41到44顯示了PDA封堵器的另 一個變型。該封堵器具有逐漸變細到 一個 尖的圓柱體3、 4和由主體端部徑向延伸出的肩片2。編織物的端部被壓入主體部 分3的空腔，夾具被配置在封堵器的圓簡織物的每個端部，通過它PDA封堵器的 整個長度被縮短并且它的操縱被簡化。
需要強調(diào)的是，本發(fā)明的實現(xiàn)不限于與附圖有關(guān)的實施方案，而是可以通 過不偏離本發(fā)明這里所包括范圍的多個變形實現(xiàn)。如附圖、說明書和權(quán)利要求 所示的上述敘述所包含的全部內(nèi)容應(yīng)該被理解為說明性的而并非限制意義。
權(quán)利要求
1.一種用于治療病人心臟缺損、尤其是封閉組織中異常缺口的自膨脹醫(yī)療封堵器，從而該封堵器利用導(dǎo)管系統(tǒng)通過微創(chuàng)方式被引入病人身體，包括細線的編織物；其中所述編織物在封堵器被插入病人身體時顯現(xiàn)第一預(yù)先可確定的形狀；以及在封堵器植入狀態(tài)下的第二預(yù)先可確定的形狀；以及其中所述封堵器的編織物在第一輪廓形狀是處于折疊態(tài)以及該編織物在第二輪廓形狀是處于膨脹態(tài)；并且其中編織物的線由形狀記憶聚合物復(fù)合材料組成以致該編織物通過外界刺激將從臨時形狀變形到永久形狀；并且其中該臨時形狀給定為編織物的第一輪廓形狀以及該永久形狀給定為編織物的第二輪廓形狀。
2、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中所述外界刺激為可確定的轉(zhuǎn)換溫度。
3、 如權(quán)利要求2所述的封堵器，其中該轉(zhuǎn)換溫度是在室溫和病人體溫的范 圍之內(nèi)。
4、 如權(quán)利要求2所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料包括聚合物轉(zhuǎn)換元件; 并且其中所述編織物的臨時形狀基于聚合物轉(zhuǎn)換元件的特性相變被穩(wěn)定在可確 定的轉(zhuǎn)換溫度以下。
5、 如權(quán)利要求4所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為具有晶態(tài)轉(zhuǎn)換 鏈段的晶態(tài)或半晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)；其中所述編織物的臨時形狀在結(jié)晶轉(zhuǎn)變時通 過凝固晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段被固定和穩(wěn)定；并且其中轉(zhuǎn)換溫度分別是結(jié)晶溫度、晶態(tài) 轉(zhuǎn)換鏈段的轉(zhuǎn)換溫度的函數(shù)。
6、 如權(quán)利要求4所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為具有非晶態(tài)轉(zhuǎn) 換鏈段的非晶態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)；并且其中所述編織物的臨時形狀在轉(zhuǎn)換鏈段玻璃 化轉(zhuǎn)變時通過凝固非晶態(tài)轉(zhuǎn)換鏈段被固定和穩(wěn)定；由此轉(zhuǎn)換溫度是非晶態(tài)轉(zhuǎn)換 鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的函數(shù)。
7、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料包括可以顯現(xiàn)至少兩 個不同相的線性、相分離多嵌段共聚物網(wǎng)絡(luò)；并且其中第一相是硬鏈段形成相， 其中用于聚合物結(jié)構(gòu)的物理交聯(lián)以及確定和穩(wěn)定所述編織物的永久形狀的多個 硬鏈段形成嵌段形成在聚合物中；并且其中第二相是轉(zhuǎn)換鏈段形成相，其中用于固定所述編織物的臨時形狀的多個轉(zhuǎn)換鏈段形成嵌段形成在聚合物中；并且 其中由轉(zhuǎn)換鏈段形成相到硬鏈段形成相的轉(zhuǎn)變溫度是轉(zhuǎn)換溫度；并且其中可在 高于硬鏈段形成相的轉(zhuǎn)變溫度上使用例如注塑或擠出工藝的常規(guī)方法設(shè)定所述 編織物的輪廓形狀。
8、 如權(quán)利要求7所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)多嵌段結(jié)構(gòu)的熱 塑性聚氨酯彈性體;并且其中硬鏈段形成相是由二異氰酸酯尤其是亞甲基雙(4-苯基異氰酸酯)或六亞甲基二異氰酸酯與二醇尤其是l, 4-丁二醇轉(zhuǎn)化形成；并 且其中轉(zhuǎn)換鏈段形成相由低聚的聚醚/聚酯二醇、尤其是基于OH封端的聚(四氫 ^^喃)、聚(s-己內(nèi)酯)、聚(己二酸乙二醇酯)、聚(乙二醇)或聚(丙二醇)產(chǎn)生。
9、 如權(quán)利要求7所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料的相分離二嵌段共聚 物顯現(xiàn)非晶態(tài)的A-嵌段和半結(jié)晶的B-嵌段；并且其中非晶態(tài)的A-嵌段的玻璃化 轉(zhuǎn)變構(gòu)成硬鏈段形成相；并且其中半晶態(tài)的B-嵌段的解鏈溫度作為用于熱形狀 記憶效應(yīng)的轉(zhuǎn)換溫度。
10、 如權(quán)利要求9所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料具有聚苯乙烯作為非 晶態(tài)的A-嵌段和聚(l， 4-丁二烯)作為半晶態(tài)的B-嵌段。
11、 如權(quán)利要求7所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)具有半晶態(tài)的中 心B-嵌段和兩個非晶態(tài)的末端A-嵌段的相分離三嵌段共聚物；其中A-嵌段構(gòu)成 硬鏈段并且B-嵌段確定轉(zhuǎn)換溫度。
12、 如權(quán)利要求ll所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)作為中心B-嵌 段的半晶態(tài)聚(四氫吹喃)以及作為遠端A-嵌段的非晶態(tài)聚(2-甲基噁唑啉)。
13、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料包括聚降冰片烯、聚 乙烯/尼龍-6 -接技共聚物和/或交聯(lián)的聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)共聚物。
14、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)共價交聯(lián)聚合物 網(wǎng)絡(luò)，其是由雙官能單體或大單體與三元或更高官能交聯(lián)添加劑聚合、縮聚和/ 或加聚形成的；并且其中給定單體、它們的官能度和交聯(lián)劑的比率的適當選擇， 則形成的該聚合物網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)、熱和機械性能可以具體地和有選擇地設(shè)定。
15、 如權(quán)利要求14所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料為共價聚合物網(wǎng)絡(luò)， 其包括通過丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸與N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺的交聯(lián)共聚 的交聯(lián)劑，從而聚合物復(fù)合材料的形狀記憶效應(yīng)基于結(jié)晶硬脂?；鶒沛湣?br> 16、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)由線性或支化聚合物的后續(xù)交聯(lián)形成的共價交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)。
17、 如權(quán)利要求16所述的封堵器，其中交聯(lián)是由電離輻射中的一種和自由 基形成基團的熱裂變驅(qū)動的。
18、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料包括至少一種可生物 降解材料。
19、 如權(quán)利要求18所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為水解可降解 的聚合物，尤其是聚(羥基羧酸)或相應(yīng)共聚物。
20、 如權(quán)利要求18所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為酶可降解的 聚合物。
21、 如權(quán)利要求18所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為可生物降解 的熱塑性的非晶態(tài)的聚氨酯-共聚酯聚合物網(wǎng)絡(luò)。
22、 如權(quán)利要求18所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料顯現(xiàn)為可生物降解 的彈性聚合物網(wǎng)絡(luò)，由低聚物二醇與二異氰酸酯的交聯(lián)獲得。
23、 如權(quán)利要求18所述的封堵器，其中聚合物復(fù)合材料作為基于寡聚(s-己 內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯的共價網(wǎng)絡(luò)被形成。
24、 如權(quán)利要求l所述的封堵器，其中封堵器的第二預(yù)先可確定的形狀被構(gòu) 造以封閉病人心臟中的異常組織缺口；并且其中在其膨脹態(tài)下，封堵器顯示近 端保持區(qū)、遠端保持區(qū)和插入兩者之間的中心區(qū)域；其中所述封堵器在中心區(qū) 域比在近端和/或遠端保持區(qū)顯示更小的直徑。
25、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述編織物線的端部會聚于在遠端 保持區(qū)中的支架；并且其中近端保持區(qū)顯示朝向近端的擴口。
26、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述近端和/或遠端保持區(qū)的中心相 對于中心區(qū)域的中心水平錯開。
27、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中近端和/或遠端保持區(qū)的內(nèi)部顯示為內(nèi)弧形面。
28、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述編織物的近端保持區(qū)以開口鈴 狀延伸至近端。
29、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述編織物的近端保持區(qū)以鈴狀延 伸至近端。
30、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述封堵器在其膨脹態(tài)顯示杠鈴形 的輪廓。
31、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中所述中心區(qū)域相比于所述近端和遠 端保持區(qū)顯示較小的直徑；并且其中所述中心區(qū)域顯示與組織壁的異常缺口的 厚度相應(yīng)的長度。
32、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中中心區(qū)域的長度的尺寸被規(guī)定以至 于遠端或近端保持區(qū)的外圍邊緣與另一個保持區(qū)的外圍邊緣重疊。
33、 如權(quán)利要求24所述的封堵器，其中近端和/或遠端保持區(qū)顯示凹窩，在 凹窩中設(shè)置有所述支架。
34、 如權(quán)利要求33所述的封堵器，其中至少一個連接元件被進一步地配置 在近端和/或遠端保持區(qū)的凹窩中；并且其中所述連接元件可以與導(dǎo)管接合。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于治療病人心臟缺損、尤其是封閉組織中異常缺口的醫(yī)療自膨脹封堵器。該封堵器(1)利用導(dǎo)管通過微創(chuàng)方式被插入病人身體。該封堵器(1)由細線的交織組織(1)組成，該交織組織(10)在封堵器插入病人身體期間具有預(yù)先可確定的第一形狀，以及在封堵器的植入位置具有預(yù)先可確定的第二形狀，封堵器在交織組織(10)的第一形狀為折疊態(tài)以及在交織組織(10)的第二形狀為膨脹態(tài)。本發(fā)明的目的是提供一種可能以平緩方式植入病人的封堵器。為了這個目的，交織組織(10)的線由形狀記憶聚合物復(fù)合材料組成以便交織組合(10)在外界刺激的作用下從臨時形狀變形至永久形狀，其中臨時形狀是交織組織(10)的第一形狀以及永久形狀是交織組織(10)的第二形狀。
文檔編號A61B17/00GK101370432SQ200580052493
公開日2009年2月18日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
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