經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣假體的制作方法
【專利說(shuō)明】經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣假體
[0001]本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，母案的申請(qǐng)?zhí)枮?01180029086.5 (國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/CA2011/000662)，申請(qǐng)日為2011年5月4日，發(fā)明名稱為“經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣假體”。
發(fā)明背景
[0002]1.技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明總體涉及醫(yī)療器件和方法，且更具體地涉及治療瓣膜功能不全，例如二尖瓣功能不全，這也稱作二尖瓣反流。瓣膜功能不全的一種可能的療法是使用通過(guò)傳統(tǒng)的外科植入法遞送或者通過(guò)創(chuàng)傷較小的經(jīng)皮導(dǎo)管或微創(chuàng)經(jīng)心尖法遞送的假體瓣膜。
[0003]脊椎動(dòng)物的心臟分為四個(gè)腔室，并配有四個(gè)瓣膜(二尖瓣、主動(dòng)脈瓣膜、肺動(dòng)脈瓣膜和三尖瓣)，它們確保由心臟栗送的血液在向前的方向上流過(guò)心血管系統(tǒng)。健康心臟的二尖瓣阻止血液從心臟的左心室向左心房中回流，且該二尖瓣包括當(dāng)接觸左心室時(shí)閉合的兩片柔性小葉。該小葉附接到纖維環(huán)，且它們的自由邊通過(guò)瓣下腱索系至左心室中的乳頭肌以防止它們?cè)谧笮氖沂湛s過(guò)程中脫垂入左心房中。
[0004]多種心臟疾病或退行性病變可導(dǎo)致二尖瓣器的任何這些部分中的功能障礙，導(dǎo)致二尖瓣變得異?？s窄或擴(kuò)張，或者使血液能夠從左心室回漏(即，反流)至左心房中。任何這樣的損傷都會(huì)危害心臟的完好性，并且可能會(huì)造成衰竭或危及生命。
[0005]因此，已開(kāi)發(fā)出許多外科方法和器件來(lái)治療二尖瓣功能障礙，包括用于替換、修復(fù)或重塑天然二尖瓣器的心內(nèi)直視外科技術(shù)，以及用以改變天然二尖瓣解剖形態(tài)的諸如瓣環(huán)成形術(shù)環(huán)等多種假體器官裝置的外科植入。近來(lái)，已開(kāi)發(fā)出用于遞送置換二尖瓣組裝件的創(chuàng)傷較小的經(jīng)導(dǎo)管技術(shù)。在此類技術(shù)中，假體瓣膜一般以卷曲狀態(tài)安裝在柔性導(dǎo)管的末端并經(jīng)病人的血管或身體推進(jìn)，直至該瓣膜抵達(dá)植入位置。然后，假體瓣膜在有缺陷的天然瓣膜的位置處擴(kuò)張至其功能尺寸。
[0006]盡管這些器件和方法是針對(duì)瓣膜功能不全的有效療法，但它們可能難以遞送，制造昂貴，或者可能不適用于所有病人。因此，希望提供用于治療瓣膜功能不全、比如治療二尖瓣功能不全的改進(jìn)的器件和方法。下文公開(kāi)的器件和方法將會(huì)滿足這些目標(biāo)中的至少一些目標(biāo)。
[0007]2.背景摶術(shù)描沭。作為示例，PCT國(guó)際專利號(hào)PCT/US2008/054410 (以PCT國(guó)際公開(kāi)號(hào)W02008/103722公開(kāi))描述了一種經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣假體，其包括:彈性環(huán)；多個(gè)小葉膜，它們與所述環(huán)相關(guān)地安裝以允許血液沿一個(gè)方向從其中流過(guò)；以及多個(gè)組織接合定位元件，它們關(guān)于所述環(huán)可移動(dòng)地安裝且尺寸設(shè)定為包握心臟瓣膜環(huán)、心臟瓣膜小葉和/或心臟壁的解剖結(jié)構(gòu)，該文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)援引加入本文。每個(gè)定位元件限定了相應(yīng)的近端、中間和遠(yuǎn)端組織接合區(qū)，它們被協(xié)同地配置和設(shè)定尺寸以便同時(shí)接合解剖結(jié)構(gòu)的組織的單獨(dú)的對(duì)應(yīng)區(qū)域，且所述定位元件可包括相應(yīng)的第一、第二和第三細(xì)長(zhǎng)組織穿刺元件。瓣膜假體還可包括與彈性環(huán)相關(guān)地安裝的裙部，用于密封瓣膜假體的周邊以防血液在瓣膜假體周圍逆流。
[0008]PCT 國(guó)際專利號(hào) PCT/US2009/041754(以 PCT 國(guó)際公開(kāi)號(hào) W02009/134701 公開(kāi))描述了一種假體二尖瓣組裝件，包括具有張開(kāi)的上端和漸縮部以適配天然二尖瓣輪廓的錨固件或外支撐框架，以及安裝在其中的基于組織的單向瓣膜，該文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)援引加入本文。該組裝件適于徑向向外擴(kuò)張并與天然心臟組織接觸以形成壓配合，且該組裝件還包括張緊構(gòu)件，該張緊構(gòu)件將瓣膜組裝件的小葉錨固至心臟上的合適位置以發(fā)揮假體腱索的功能。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中還已知利用卡爪結(jié)構(gòu)將假體連接到心臟的假體二尖瓣組裝件(例如，見(jiàn)Hermann等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US2007/0016286,其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)援引加入本文)，這樣的假體二尖瓣組裝件依賴于軸向而非徑向夾持力的施加，以便促進(jìn)假體相對(duì)于天然解剖結(jié)構(gòu)的自定位和自錨固。
[0010]作為二尖瓣反流的療法而提出的另一種方法是外科雙孔成形(bow tie)法，其最近已適合基于微創(chuàng)導(dǎo)管的治療，其中使用植入物將瓣膜小葉夾在一起。該手術(shù)更完整地公開(kāi)于科學(xué)和專利文獻(xiàn)中，例如公開(kāi)于St.Goar等人的美國(guó)專利號(hào)6, 629, 534中，該文獻(xiàn)整體內(nèi)容通過(guò)援引加入本文。
[0011]其他相關(guān)的公開(kāi)文獻(xiàn)包括Carpentier等人的美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)2011/0015731。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明總體涉及醫(yī)療器件和方法，且更具體地涉及用于治療二尖瓣反流的假體瓣膜。盡管本
【發(fā)明內(nèi)容】
著眼于治療二尖瓣反流的假體瓣膜的使用，但并不旨在僅限于此。本文所公開(kāi)的假體瓣膜還可用于治療其他的身體瓣膜，包括其他的心臟瓣膜或靜脈瓣膜。心臟瓣膜的示例包括主動(dòng)脈瓣、三尖瓣或肺動(dòng)脈瓣。
[0013]在本發(fā)明主題的實(shí)施例中，提供了經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣假體和經(jīng)導(dǎo)管方法以及對(duì)其加以利用的系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，二尖瓣假體包括:組織型假體單向瓣膜結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括裝在自擴(kuò)張或可擴(kuò)張錨固(即，框架)部?jī)?nèi)的多片小葉，該錨固部具有的幾何形狀擴(kuò)張成低型面心房裙部區(qū)；尺寸設(shè)定成總體吻合天然二尖瓣環(huán)的環(huán)形區(qū)；使天然二尖瓣小葉位移的心室裙部區(qū)；以及多個(gè)小葉連合部，其可延伸至環(huán)下心室空間(即，在血液流經(jīng)假體的流出方向上延伸)并配置用于優(yōu)化假體瓣膜結(jié)構(gòu)的效率和在其小葉上的負(fù)荷分布。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該錨固部沿其縱軸線還可是非對(duì)稱的，其中心房裙部區(qū)、環(huán)形區(qū)和/或心室裙部區(qū)具有不同配置的前部和后部形貌，以便幫助緊密地適應(yīng)典型天然二尖瓣器的非對(duì)稱輪廓和特征。這種非對(duì)稱性可固有地來(lái)自于如下進(jìn)一步描述的錨固部的結(jié)構(gòu)配置，和/或是在制造過(guò)程中采用的成型或形成步驟的結(jié)果。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施例中，該假體瓣膜結(jié)構(gòu)可包括二葉瓣膜或三葉瓣膜，以便部分地簡(jiǎn)化二尖瓣假體的制造，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能很容易明白，其他配置也是可行的。小葉可由本領(lǐng)域中人所熟知的單件或多件標(biāo)準(zhǔn)生物假體材料制成，例如冷藏或化學(xué)保藏的心包膜(例如，牛、馬、豬、羊、袋鼠的心包膜)；或者合適的標(biāo)準(zhǔn)合成假體材料(例如，纖維加強(qiáng)基材)；并且可以縫合或以其他方式粘接到錨固件以便通過(guò)任何合適的標(biāo)準(zhǔn)方式而形成瓣膜小葉。
[0015]為了優(yōu)化假體瓣膜的效率和在假體小葉上的負(fù)荷分布，連合部以懸臂方式大致軸向地向下游延伸到環(huán)下空間之中，并且能夠沿它們的軸向長(zhǎng)度徑向和側(cè)向撓曲以分配與流經(jīng)假體瓣膜結(jié)構(gòu)的血液相關(guān)的力。在一些實(shí)施例中，所述連合部限定出了大致截錐形的孔(當(dāng)二尖瓣假體處于擴(kuò)張狀態(tài)時(shí))，該孔沿血液流動(dòng)的正向方向縮窄，以便在心室收縮過(guò)程中有助于假體瓣膜結(jié)構(gòu)的閉合。為了進(jìn)一步優(yōu)化效率和在小葉上的負(fù)荷分布，連合部的形狀和尺寸可設(shè)定成提供小葉沿弓形縫的接附，且還可以例如通過(guò)添加或減除加強(qiáng)性支柱，或者通過(guò)改變連合部在選定區(qū)域中的厚度，來(lái)將連合部制成為在沿其軸線長(zhǎng)度的不同點(diǎn)或區(qū)處選擇性地具有柔性。
[0016]二尖瓣假體的錨固部?jī)?yōu)選地由單件金屬材料制成，其被切割以便允許將二尖瓣假體壓縮成緊湊的、總體呈管狀的遞送配置，以及擴(kuò)張成如本文進(jìn)一步描述的展開(kāi)配置。在自行擴(kuò)張實(shí)施例中，二尖瓣假體的錨固部可由諸如鎳-鈦合金鎳鈦諾等形狀記憶合金(SMA)制成，并且在可擴(kuò)張實(shí)施例中，錨固部可由適合植入身體的任何金屬材料，比如鉻合金或不銹鋼等制成。在一些實(shí)施例中，金屬材料可以在整個(gè)錨固部都具有單一厚度，而在其他實(shí)施例中，厚度可以變化以有助于改變錨固部在其特定區(qū)域中施加的徑向力，從而增加或降低錨固部在某些區(qū)域的柔性，和/或控制為展開(kāi)做準(zhǔn)備的壓縮過(guò)程以及展開(kāi)時(shí)的擴(kuò)張過(guò)程。
[0017]當(dāng)展開(kāi)時(shí)，二尖瓣假體的心房裙部區(qū)總體上徑向向外延伸，從而平鋪和覆蓋在天然二尖瓣環(huán)的心房表面上，并且將二尖瓣假體錨固在心臟的毗連心房表面的至少一部分上。心房裙部區(qū)具有低軸向型面(僅略微地伸入心臟的心房)以便最小化血流中可能潛在地形成血栓的湍流，并且在優(yōu)選實(shí)施例中，該心房裙部區(qū)可用上述種類的標(biāo)準(zhǔn)生物或合成假體材料覆蓋以緊貼心房表面、密封心房裙部區(qū)、并有利于穿過(guò)二尖瓣假體的心房血液的匯集。在一些實(shí)施例中，心房裙部區(qū)還包括心房倒刺或尖叉，以進(jìn)一步促進(jìn)展開(kāi)的假體與心房表面的錨固。為了促進(jìn)二尖瓣假體展開(kāi)后在天然二尖瓣內(nèi)的定向和對(duì)準(zhǔn)，尤其是在錨固部縱向非對(duì)稱的實(shí)施例中，二尖瓣假體錨固部的心房裙部區(qū)優(yōu)選地還可包括對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，該對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可區(qū)別于心房裙部區(qū)的其余部分(例如通過(guò)血管造影術(shù)，計(jì)算機(jī)斷層掃描術(shù)等)，并因而在展開(kāi)過(guò)程中用作定向引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。最優(yōu)選地，對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可包括心房裙部區(qū)的前面的伸長(zhǎng)，其配置成徑向擴(kuò)張以容納心房表面的主動(dòng)脈根部。
[0018]如前所述，二尖瓣假體的環(huán)形區(qū)的尺寸設(shè)定成在展開(kāi)時(shí)大體上吻合并錨固到天然二尖瓣環(huán)。在優(yōu)選實(shí)施例中，展開(kāi)的環(huán)形區(qū)可限定出總體呈D形的環(huán)，該環(huán)適合于同典型天然二尖瓣的輪廓相符，且可用上述種類的標(biāo)準(zhǔn)生物或合成假體材料覆蓋以使環(huán)形區(qū)貼靠天然二尖瓣環(huán)密封。
[0019]當(dāng)在心室空間中展開(kāi)時(shí)，心室裙部區(qū)總體上抵靠天然二尖瓣徑向地向外擴(kuò)張，但又不會(huì)遠(yuǎn)至阻礙左心室流出道，也不與心室壁相接觸。為了在心室空間中將二尖瓣假體錨固抵靠在移位的天然小葉上，將完全展開(kāi)的心室裙部區(qū)的最大徑向位移選擇為稍大于天然二尖瓣的周長(zhǎng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，心室裙部區(qū)還可包括心室和/或天然小葉倒刺或尖叉，以進(jìn)一步將展開(kāi)的假體錨固于其上。最優(yōu)選地，心室裙部區(qū)是非對(duì)稱的，且其尖叉包括位于心室裙部區(qū)的前面的兩個(gè)三角形錨固耳片和位于心室裙部區(qū)后面的一個(gè)后心室錨固耳片，三角形錨固耳片用于錨固抵靠在天然二尖瓣的前小葉任一側(cè)上的纖維三角區(qū)，后心室錨固耳片用于錨固在天然二尖瓣的后小葉上。與這些耳片相關(guān)聯(lián)的是如下文所詳述的展開(kāi)控制區(qū)域。
[0020]在一些實(shí)施例中，心室裙部區(qū)還可用以上描述的標(biāo)準(zhǔn)生物或合成假體材料覆蓋，以便將心室裙部區(qū)貼靠著移位的天然小葉密封，并從而使心室血液(在心室收縮過(guò)程中)朝向假體瓣膜結(jié)構(gòu)匯集以協(xié)助其在心室收縮過(guò)程中閉合。
[0021]二尖瓣假體在心室空間中抵靠著心房表面、天然瓣膜環(huán)以及移位的天然小葉的三區(qū)結(jié)合錨固(作為補(bǔ)充，在優(yōu)選實(shí)施例中還有由三角形錨固和后心室錨固提供的第四錨固區(qū))防止了假體在心房或心室收縮過(guò)程中從天然瓣膜環(huán)內(nèi)迀移或移出，并且與僅在單個(gè)錨固區(qū)錨固或在這四個(gè)錨固區(qū)的任何組合中錨固的假體相比降低了在任何給定錨固區(qū)中所需施加的錨固壓力。在每一區(qū)中所需施加在天然結(jié)構(gòu)上的徑向力的降低使得因天然二尖瓣器位移而對(duì)附近主動(dòng)脈瓣膜或主動(dòng)脈根部的阻礙或沖擊的風(fēng)險(xiǎn)得以最小化。二尖瓣假體的所述三區(qū)或四區(qū)結(jié)合錨固還有助于如下所述的二尖瓣假體的定位和/或重定位。
[0022]為了在天然二尖瓣器中展開(kāi)二尖瓣假體，首先將該假體壓縮和裝填到本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知種類的經(jīng)適當(dāng)適配的常規(guī)導(dǎo)管遞送系統(tǒng)中。優(yōu)選地，為了便于之后的展開(kāi)，將假體的連合部和關(guān)聯(lián)的假體瓣膜結(jié)構(gòu)裝在導(dǎo)管遞送系統(tǒng)的內(nèi)腔中，并且將錨固區(qū)的其余部分裝在導(dǎo)管遞送系統(tǒng)的輔助外腔中。繼而，可使用常規(guī)的導(dǎo)管遞送系統(tǒng)將裝填的二尖瓣假體以其壓緊形態(tài)遞送(通常是經(jīng)中隔或經(jīng)心尖)到心臟的左心房中。假體通過(guò)其連合部可釋放地附接到導(dǎo)管遞送系統(tǒng)，并且在被運(yùn)送到心房空間時(shí)由該導(dǎo)管遞送系統(tǒng)的遞送護(hù)套(優(yōu)選地為雙腔)遮護(hù)。一旦假體已被導(dǎo)入左心房，導(dǎo)管遞送系統(tǒng)的遞送護(hù)套如下所述地縮回，以允許假體各個(gè)區(qū)域繼續(xù)擴(kuò)張。當(dāng)然，在自行擴(kuò)張實(shí)施例中，假體的擴(kuò)張將在遞送護(hù)套縮回時(shí)自發(fā)地發(fā)生，而在可擴(kuò)張實(shí)施例中，則需要諸如球囊之類的導(dǎo)管膨脹結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述擴(kuò)張。
[0023]基于被展開(kāi)的二尖瓣假體具體實(shí)施例的特征，假體展開(kāi)過(guò)程可不同。例如，在包括位于心室裙部區(qū)中的三角錨固耳片和后心室錨固耳片(以及優(yōu)選地，位于心房區(qū)中的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu))的非對(duì)稱實(shí)施例中，這些耳片優(yōu)選地可在心室裙部區(qū)的其余部分展開(kāi)之前展開(kāi)，以便于這些耳片相應(yīng)地抵靠纖維三角區(qū)和后小葉而錨固。
[0024]在第一常規(guī)展開(kāi)步驟中，可通過(guò)縮回導(dǎo)管遞送護(hù)套的對(duì)應(yīng)部分而允許二尖瓣假體的心房裙部區(qū)在心臟的左心房中擴(kuò)張(或者在遞送護(hù)套縮回之后靠氣囊張開(kāi))，而擴(kuò)張的心房裙部區(qū)繼而被定位在天然二尖瓣的心房表面上且抵靠著毗連心房表面的至少一部分心臟錨固。在心房裙部區(qū)包括對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例中，該第一常規(guī)展開(kāi)步驟還可分為兩個(gè)子步驟，其中導(dǎo)管遞送護(hù)套首先僅縮回至允許對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)擴(kuò)張的程度(從而使其可以被觀測(cè)到，以便幫助以將二尖瓣假體定向到期望位置的方式操縱遞送系統(tǒng))；繼而，一旦假體的初始對(duì)準(zhǔn)看來(lái)令人滿意，則該導(dǎo)管遞送護(hù)套進(jìn)一步縮回以允許心房裙部區(qū)的其余部分?jǐn)U張、定位和錨固。在對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括心房裙部區(qū)前面的伸長(zhǎng)部分的實(shí)施例中，這樣的初始對(duì)準(zhǔn)包括對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)和/或?qū)?zhǔn)，從而使其位于主動(dòng)脈根部附近和天然前小葉的纖維三角區(qū)之間。
[0025]接下來(lái)，通過(guò)導(dǎo)管遞送護(hù)套的進(jìn)一步縮回允許假體的環(huán)形區(qū)擴(kuò)張以接合天然二尖瓣環(huán)(即，接觸天然瓣膜環(huán)的至少大部分)，從而形成第二錨固區(qū)和形成供血液流經(jīng)假體瓣膜結(jié)構(gòu)的合適開(kāi)口。
[0026]繼而，在包括位于心室裙部區(qū)中的三角錨固耳片和后心室錨固耳片的實(shí)施例中，導(dǎo)管遞送護(hù)套進(jìn)一步縮回以允許耳片擴(kuò)張，同時(shí)假體心室裙部區(qū)的其余部分(包括該耳片的展開(kāi)控制區(qū)在內(nèi))仍保持在護(hù)套中。在展開(kāi)控制區(qū)仍保留在遞送系統(tǒng)內(nèi)且心房裙部區(qū)抵靠著心房表面錨固的情況下，耳片徑向向外凸出以促進(jìn)與天然二尖瓣的對(duì)應(yīng)特征的接合。后心室錨固耳片在與后小葉不存在腱索附接的二尖瓣后小葉中部對(duì)準(zhǔn)，并越過(guò)后小葉從而居于后小葉與心室壁之間。這兩個(gè)三角錨固耳片定位在前小葉的任一側(cè)，其中它們的頭端定位在纖維三角區(qū)。此時(shí)，假體可稍作旋轉(zhuǎn)和重新對(duì)準(zhǔn)。
[0027]一旦組裝件已經(jīng)令人滿意地定位且耳片已對(duì)準(zhǔn)，則導(dǎo)管遞送護(hù)套可進(jìn)一步縮回以允許心室裙部區(qū)的其余部分?jǐn)U張，以便將假體緊固在二尖瓣器內(nèi)并密封二尖瓣環(huán)。外導(dǎo)管遞送護(hù)套的完全縮回將心室裙部區(qū)釋放并允許錨固耳片接近其錨固位置。當(dāng)假體擴(kuò)張時(shí)，三角耳片抵靠著纖維三角區(qū)錨固，從而捕捉介于耳片與假體瓣膜組裝件的前表面之間的天然前小葉和腱索，并且后心室耳片錨固在心室壁與后小葉之間，從而捕捉介于后錨固耳片與假體瓣膜組裝件的后表面之間的天然后小葉。心室裙部區(qū)的其余部分抵靠天然二尖瓣小葉和相鄰解剖結(jié)構(gòu)擴(kuò)張，從而在天然小葉內(nèi)形成密封漏斗并使天然小葉從假體連合部移位以避免妨礙假體瓣膜功能。在假體的連合部仍裝在遞送系統(tǒng)內(nèi)的情況下，仍可做出非常小的調(diào)整以確保準(zhǔn)確的定位、錨固和密封。
[0028]當(dāng)然，在不包括心室裙部區(qū)中的三角錨固耳片和后心室錨固耳片的實(shí)施例中，導(dǎo)管遞送護(hù)套從心室裙部區(qū)的回縮可在假體的心房裙部區(qū)和環(huán)形區(qū)已經(jīng)初始錨固之后一步執(zhí)行，以便允許假體的心室裙部區(qū)抵靠著天然二尖瓣擴(kuò)張，以及在心室空間中抵靠著移位的天然小葉額外地錨固假體?？蛇x地，此時(shí)仍通過(guò)其連合部可釋放地與導(dǎo)管遞送系統(tǒng)附接的二尖瓣假體可被稍稍地進(jìn)一步向下游推入心室空間中，以便在心房裙部區(qū)與心臟的心房表面之間形成更大的座合力，并為可能存在于心室裙部區(qū)中的任何心室和/或天然小葉倒刺或尖叉提供額外的抓緊力。在心房裙部區(qū)、