CN105377191A - 用于密封经皮瓣膜的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种经皮瓣膜装置和系统，所述经皮瓣膜装置和系统改善了锚固件和天然解剖构造之间的密封。所述锚固件包括位于外表面上的诸如水凝胶之类的占据空间材料，该占据空间材料在暴露于水性环境时溶胀，从而填充所述锚固件和所述天然解剖构造之间的间隙，并由此用作瓣膜密封件。

Description

用于密封经皮瓣膜的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种改进的经皮瓣膜装置系统，该经皮瓣膜装置系统在瓣膜锚固件和脉管壁之间提供更有效的密封。具体而言，本发明涉及一种水凝胶密封件。所述系统还与经皮瓣膜装置的干燥存储相容，而不会牺牲密封件或瓣膜小叶的质量。例如，当以模块化瓣膜装置的方式使用时，该系统允许对支撑结构(锚固件)进行干燥存储，而瓣膜模块(包括瓣膜小叶)可以进行湿式存储以保存小叶的柔韧性。

背景技术

人体含有各种各样的天然瓣膜，诸如例如心脏瓣膜、食道和胃部瓣膜、肠道瓣膜、和位于淋巴系统内的瓣膜。天然瓣膜可能由于各种原因(例如疾病、年龄等等)而退化。故障瓣膜可能狭窄，在这种情况下，瓣膜小叶不会完全打开，或者故障瓣膜可能反流，在这种情况下，瓣膜小叶不会正确地关闭，或者故障瓣膜可能是狭窄和反流的组合，而结果都是不能维持身体流体以最小的压力损失沿着单个方向流动。

期望的是恢复瓣膜功能以重新获得瓣膜所相关的器官的正常功能。例如，心脏中的正常瓣膜功能确保了通过瓣膜以最小压力损失维持血液流动沿着单个方向，从而能够维持血液循环和压力。类似地，正常食道瓣膜功能确保酸性胃液分泌物不会刺激或永久损坏食道内层。瓣膜置换是一种常用解决手段，并且可以通过外科手术(涉及打开心脏和旁路循环)或以经皮方式植入瓣膜。相比于标准外科手术过程，人工瓣膜的经皮植入更安全、更便宜，并且患者恢复时间更短。

在本领域中已知许多预组装瓣膜装置，并且可以在商业上获得。预组装瓣膜装置是其中瓣膜小叶在输送之前就被附装到锚固件(即，将瓣膜锚固在植入部位的支撑结构或框架)的那些装置。例如，在美国专利No.5,411,552和No.6,893,460中描述了预组装的经皮人工瓣膜的非限制性实施例，这些非限制性实施例例如包括来自Medtronic/CoreValve公司(美国加利福尼亚欧文市)的CoreValveRevalving^TM系统、来自EdwardsLifesciences(美国加利福尼亚欧文市)的Edwards-Sapien或Cribier-Edward瓣膜、以及例如由AortTx(美国加利福尼亚帕洛阿尔托)、Sadra医疗公司(美国加利福尼亚坎贝尔)、DirectFlowMedical(美国加利福尼亚圣罗莎)和SorinGroup(意大利萨卢贾)正在开发的装置。这些装置需要相对较大直径的导管，这是因为将瓣膜小叶折叠在锚固件(经常是支架)内导致这些装置比较体积较大。较大直径导管倾向于比较小直径导管柔性更小，特别是在装载有体积大、不柔性的装置时，并且操纵这样装载的导管通过狭窄脉管特别是通过弯曲的脉管相当大地增加了对脉管壁造成损失的可能性。

更期望的是以使输送装置的直径最小化并因此使复杂性最小化并增加瓣膜置换过程安全性的方式设计的经皮瓣膜装置。还期望的是具有一种能够被放置在脉管中而不会对体腔壁造成进一步损伤的经皮人工瓣膜。多部件或者模块化人工瓣膜装置，即能够作为多个分离的未组装模块输送并在体内进行组装的人工瓣膜相比于预组装装置(在这种情况下，瓣膜构件被附装至锚固件并与锚固件折叠在一起)允许折叠到更小输送直径，由此允许使用具有更小直径的输送装置。例如，Richter等人的美国公开申请2010/0185275A1、Richter等人的美国公开申请2011/0172784A1和Richter等人的美国公开申请2013/0310917A1描述了这种期望的模块化经皮瓣膜装置，通过参考将这些申请全部结合在本文中。

需要瓣膜置换的患者的瓣膜植入部位处或瓣膜植入部位周围的天然解剖构造并不是均匀的，而是在尺寸和形状上发生变化。例如，在主动脉瓣膜置换的情况下，冠状动脉口相对于主动脉瓣膜的位置根据不同患者而不同。另外，与外科手术瓣膜置换(其中将天然瓣膜组织去除)不同，经皮人工瓣膜更经常是植入在天然瓣膜小叶上而不是将天然瓣膜移除。相比而言，当前可用的经皮人工瓣膜仅能以标准尺寸方式获得。尽管锚固件的形状适应已知的标准解剖构造，并且在开始手术之前对植入部位进行成像能够帮助预先选择将最适合于该部位的瓣膜装置，但是锚固件和脉管之间的间隙仍然是不可避免的。另外，在锚固件可以具有多少柔性方面存在限制，因为锚固件牢固地安置瓣膜以避免在瓣膜活动期间发生移位是至关重要的。在经皮瓣膜置换中是使用模块化经皮瓣膜还是使用预组装经皮瓣膜，情况都是这样。

这些因素在经皮瓣膜装置领域中产生了问题：确保锚固件和天然解剖构造之间的足够密封以限制瓣周漏(PVL)。具体而言，解剖构造变化、天然瓣膜小叶的残留物(特别是那些具有钙化的小叶)这些因素的组合使得通过锚固件和植入部位之间的紧密配合没有将该区域密封来避免PVL理想，这是因为锚固件和脉管壁之间存在间隙。

为了限制瓣周漏，经皮瓣膜装置已经设计有位于锚固构件上的织物裙部或覆盖物、附装至缝合套囊(cuff)的带有肋结构的柔性羽瓣或带有向外膨胀的指状部的覆盖有织物的裙部。这些设计对于使泄漏最小化来说都不理想。这些结构都不足以填充间隙，特别是那些由于天然瓣膜小叶(具有或不具有使裙部成角度的指状部)钙化引起的间隙，这是因为它们是由扁平的材料例如织物制成的，并且不会以填充间隙方式膨起来。在Salahieh等人的美国专利公报No.2009/0054969中描述了一种限制经过经皮植入的瓣膜回流的方法。将柔顺囊布置在锚固件的外部周围，并且可以用水、泡沫、血液或水凝胶填充这些柔顺囊。这些囊具有开口，通过这些开口用合适的物质来填充这些囊。这些开口包括可以被回填的“鱼鳞状”狭槽或者可以被用来填充这些囊的细孔，或者这些囊可以向内腔打开并用患者的血液进行填充。显然，Salahieh的囊的填充是在瓣膜输送并植入之后进行的，这是因为血液需要脉管内腔接入，在输送之前利用水和泡沫进行填充将不可接受地增加用于输送的装置的体积/直径，并且位于放置好的具有开口的囊中的水凝胶在瓣膜小叶的存储期间将发生水合作用。已经开发了用于在经导管主动脉瓣膜植入(TAVI)中使用的水凝胶系统来避免在瓣膜装置的湿式存储期间过早发生水合作用。水凝胶被存储在双重囊中，该双重囊具有装有水凝胶但是能渗透水溶液的第一隔膜和不可渗透水溶液但是具有带线绳的可撕掉式窗口的第二隔膜，该第二隔膜包围第一隔膜。一旦将瓣膜植入，则可以在移除输送装置时拉动线绳，由此将窗口上的覆盖物移除并允许水性介质通过可渗透水的第一隔膜。这样的工作区制造起来比较复杂和昂贵。

因此，需要这样一种经皮瓣膜装置和系统，其包括用于将瓣膜密封以使泄漏最小化且制造部署简单的装置，并且与对瓣膜装置的存储要求相容。

发明内容

本发明涉及一种多部件或模块化的经皮瓣膜装置和系统，所述经皮瓣膜装置和系统具有密封所述瓣膜装置以限制瓣周漏(PVL)和/或瓣膜内漏的改进机构。本发明的装置包括瓣膜模块和支撑结构模块，所述瓣膜模块和支撑结构模块在从输送装置部署之后可以进行组合并且可在原地组合以形成组装好的工作构造经皮人工瓣膜。占据空间材料位于所述支撑结构的表面上以提供密封，从而使泄漏最小化或消除泄漏。所述占据空间材料被设计成在水性环境中膨胀预定量。该膨胀将填充所述支撑结构(所述占据空间材料附装至该支撑结构)和相对表面(诸如脉管壁或瓣膜模块)之间的任何间隙。

在一个实施方式中，占据空间材料被附装至所述锚固件的外表面。所述占据空间材料具有在存在水性或身体流体例如血液时膨胀或溶胀的特性。当位于所述锚固件的外表面上时，溶胀的占据空间材料在所述锚固件和天然解剖构造之间形成密封，从而限制PVL。

在另一个实施方式中，如可以适合于模块化经皮瓣膜装置一样，所述占据空间材料在所述支撑结构和所述瓣膜模块被组合时将与所述瓣膜模块相邻的位置处被附装至所述支撑结构(锚固件)的内表面。当位于所述支撑结构的所述内表面上时，溶胀的占据空间材料在所述支撑结构和所述瓣膜模块之间形成了密封，从而限制这些结构之间的泄漏。

在又一个实施方式中，如可以还适合于模块化经皮瓣膜装置一样，所述占据空间材料被附装至所述支撑结构的外表面并且在之后所述支撑结构和所述瓣膜模块被组合时将与所述瓣膜模块相邻的位置处附装至所述支撑结构的内表面。在该实施方式中，溶胀的占据空间材料在所述支撑结构和所述天然解剖构造之间形成了密封，并且在所述支撑结构和所述瓣膜模块之间形成了密封，从而限制PVL和所述支撑结构和所述瓣膜模块之间的泄漏。

本发明的优点在于，其利用了水性膨胀的诸如水凝胶之类的占据空间材料的效用来解决经皮瓣膜领域中的问题：PVL。本发明的另一个优点是在包括模块化经皮瓣膜的实施方式中其允许与瓣膜小叶分开地干燥存储所述锚固件(或支撑结构)，并且本发明可以应用于瓣膜构件具有不需要水性存储的小叶的预组装经皮瓣膜装置。

具体实施方式

本发明提供了一种人工经皮瓣膜装置和系统，该人工经皮瓣膜装置和系统具有用于在植入位置进行瓣膜密封以例如限制PVL的改进机构。该瓣膜装置包括：瓣膜构件，该瓣膜构件具有瓣膜小叶；锚固件，该锚固件用于将该瓣膜构件锚固在植入位置处；和占据空间材料，例如水凝胶，该占据空间材料位于该锚固件的表面上，例如位于该锚固件的外表面上。该占据空间材料具有在水性环境(例如，血液)中例如通过溶胀而膨胀的特性，这允许该占据空间材料填充例如锚固件和天然解剖构造(例如植入瓣膜装置的脉管壁)之间的空间，例如相邻的间隙。根据本发明，该装置可以被设计成使得该占据空间材料在与水性流体接触时在一个或多个方向上膨胀预定量。当该设计不是单向膨胀时，该预定膨胀量可以是非均匀的。因而，例如，被设计成用于双向径向膨胀的实施方式可以提供径向向外比径向向内大的溶胀。该占据空间材料可以被施加成覆盖例如所述锚固件的外表面的全部或所述锚固件的外表面的一部分。

根据本发明，所述瓣膜装置可以是模块化瓣膜装置或预组装瓣膜装置。预组装经皮瓣膜装置包括在输送之前附装至彼此的瓣膜构件和锚固件。模块化瓣膜装置包括用于经皮输送的多个装置模块，例如瓣膜模块和支撑结构，所述多个装置模块被设计成彼此分开地输送，并且在从输送装置部署在例如植入部位处或植入部位附近之后组合成组装好的瓣膜装置。在共同未决的Richter等人的美国公开申请2011/0172784A1、Richter等人的2010/0185275A1和Richter等人的2013/0310917A1中详细描述了这种模块化装置的实施例，通过参考将这些申请中的每个申请都全部结合在本文中。所述占据空间材料可以位于所述装置的锚固件的外表面和/或内表面上，并且暴露于所述锚固件所驻留的环境。因而，所述占据空间材料在暴露于水性环境时膨胀，并且在操作时填充例如支撑结构和天然解剖构造之间和/或模块化瓣膜装置的支撑结构和瓣膜模块之间的空间或间隙。

在任一实施方式中，所述锚固件在使用之前都单独或与瓣膜构件一起存储在干燥环境中。因而，对于预组装经皮瓣膜装置来说，在瓣膜小叶由不需要湿式存储的材料(例如，不限制地说，合成材料)构成或瓣膜小叶由非晶态金属片材制造的情况下，本发明是有用的。因为模块化瓣膜装置的瓣膜模块和支撑结构在部署之前在物理上是分开的，所以它们可以分开地(包括在不同的存储环境中)存储，直到被装载到输送装置中。相比于在部署之前瓣膜构件和锚固件在物理上附装在一起的预组装经皮瓣膜装置或未组装经皮瓣膜装置，诸如例如在Kheredvar的美国专利No.7,331,991和Haug等人的美国公开申请No.2005/0283231A1中描述的那些瓣膜装置，这提供了优点，因为目前可获得的经皮瓣膜装置的瓣膜小叶包括需要在湿环境中存储以防止退化和维持柔性和顺从性的生物或合成材料制成的小叶。具体而言，由保存组织例如心包膜(人工瓣膜装置最常用的材料)构成的瓣膜小叶必须存储在水性环境(例如，防腐液)中。

具有由心包膜制成的瓣膜小叶且锚固件和瓣膜构件在装载到输送装置内之前在物理上附装在一起的瓣膜装置和预组装经皮瓣膜装置不允许使用液体触发的膨胀机构，这是因为如上所述包含组织的瓣膜构件在使用之前必须存储在水性液体中。因为水凝胶在水性环境中膨胀，因此结合有水凝胶的任何装置都必须进行干燥存储，直到需要水凝胶溶胀时为止。经皮瓣膜装置特别地限制了水凝胶的使用，因为必须将装置的直径保持最小以进行输送，并且溶胀的水凝胶将毁掉瓣膜构件或锚固件的用以实现低输送轮廓的任何设计。

尽管本发明不限于以模块化经皮瓣膜装置的方式使用，但是由于可以开发出不需要湿式存储的瓣膜小叶用在预组装经皮瓣膜装置中，所以模块化瓣膜装置还是值得进一步说明。与瓣膜模块不同，用作瓣膜模块的锚固件的支撑结构模块不需要湿式存储。本发明利用这些不同特性来提供具有改进密封特性的瓣膜装置。具体地说，因为占据空间材料位于支撑结构上而不是位于瓣膜模块上，因此可以在与瓣膜模块不同的环境中存储该占据空间材料。

因而，在本发明的任一个实施方式中，所述装置的其中占据空间材料所定位的部分(例如，锚固件)保持干燥，直到被装载到输送系统并部署为止。这允许该占据空间材料可以是例如需要干燥存储的水凝胶，以避免在需要该特征之前发生膨胀或溶胀。

此外，除了存储方面的优点之外，还期望的是，使用水性液体触发的占据空间材料(例如，水凝胶)将提供优于本领域中的基于织物的装置的密封。诸如水凝胶之类的占据空间材料能够比现有技术的织物裙部或羽瓣更好地膨胀而填充小的间隙和空间。这些织物裙部或羽瓣由于它们的固有结构而受限于如何放置它们和在哪放置它们，它们不能“发胀”而填充空间，因此次于本发明。

本发明的目的是提供一种经皮瓣膜装置，该经皮瓣膜装置包括：瓣膜构件，该瓣膜构件具有瓣膜小叶；锚固件，该锚固件用于将所述瓣膜构件锚固在植入位置处；和占据空间材料，其中所述占据空间材料位于所述锚固件的表面上，所述锚固件在使用之前存储在干燥环境中。

此外，本发明的一个目的是提供一种经皮瓣膜装置系统，该经皮瓣膜装置系统包括：瓣膜构件，该瓣膜构件具有瓣膜小叶；锚固件，该锚固件用于将所述瓣膜构件锚固在植入位置处；占据空间材料；和输送系统，其中所述占据空间材料位于所述锚固件的表面上，并且所述锚固件在装载在所述输送系统中之前存储在干燥环境中。

本发明的目的是提供一种经皮瓣膜装置，该经皮瓣膜装置包括位于该瓣膜装置的锚固件的表面上的占据空间材料，其中所述占据空间材料填充所述锚固件的该表面与选自由脉管壁表面和瓣膜构件表面构成的组的相对表面之间的空间，由此在所述表面之间形成密封。

所述占据空间材料可以是水凝胶或者在暴露于水性环境时实现比干燥时大的体积的任何材料。所述水凝胶的膨胀在所述锚固件和相对表面之间，例如在所述锚固件和天然解剖构造之间和/或在所述锚固件和所述瓣膜构件之间形成密封。在一个实施方式中，所述占据空间材料位于所述锚固件的脉管壁外表面上，并且可以覆盖该外表面的全部或一部分。在另一个实施方式中，所述占据空间材料位于所述锚固件的腔内内表面上，并且可以覆盖该内表面的全部或一部分。在又一个实施方式中，所述占据空间材料位于所述锚固件的脉管壁外表面和腔内内表面上，并且可以所述该外表面的全部或一部分以及该内表面的全部或一部分。

此外，本发明的目的是提供一种经皮瓣膜装置的改进密封的方法，该方法包括：将占据空间材料附装至经皮瓣膜装置的锚固件的表面，所述经皮瓣膜装置包括具有小叶的瓣膜构件和所述锚固件；以及将所述瓣膜装置存储在干燥环境中直到使用时为止。

此外，本发明的目的是提供一种经皮瓣膜装置的改进密封的方法，该方法包括：将占据空间材料附装至模块化经皮瓣膜装置的装置模块的表面，所述模块化经皮瓣膜装置包括瓣膜模块和支撑结构，所述瓣膜模块和所述支撑结构中的每个都具有小直径未组装输送构造和膨胀直径工作构造，其中所述占据空间材料所附装的所述装置模块是所述支撑结构；将所述支撑结构存储在干燥环境中直到使用并且将所述瓣膜模块存储在液体环境中直到使用；将所述支撑结构和瓣膜模块装载到输送装置内；从所述输送装置将所述支撑结构和瓣膜模块部署到具有液体环境的管状结构内；使所述支撑结构在所述管状结构内膨胀；在所述管状结构的所述液体环境中组合所述支撑结构和瓣膜模块以形成组装好的瓣膜装置，其中所述占据空间材料具有在液体环境中溶胀的特性以填充所述占据空间材料所接触的表面之间的间隙，以形成密封。

本发明的进一步目的是提供一种制造经皮瓣膜装置的方法，该经皮瓣膜装置包括：瓣膜构件，该瓣膜构件具有瓣膜小叶；锚固件，该锚固件用于将所述瓣膜构件锚固在植入位置处；和占据空间材料，该占据空间材料被附装至所述锚固件的表面。

下面参照若干实施方式讨论和说明本发明的设备和系统。注意，这些实施方式是作为本发明的示例性理解提供的，并且是为了示意性地示出本发明的具体特征。本领域技术人员将容易地认识到同样在本发明的范围内的其他类似实施例。这些实施方式并不是为了限制如在所附权利要求中限定的本发明的范围。

本发明的示例性实施方式

在本发明的一个实施方式中，所述占据空间材料填充所植入的瓣膜的表面和周围的解剖构造的表面之间的空间，从而产生防御瓣周漏(PVL)的密封。在该实施方式中，所述占据空间材料位于所述模块化经皮瓣膜装置的装置框架或支撑结构的外表面上。外表面是指当瓣膜装置被部署在需要该瓣膜装置的脉管中时与天然解剖构造相邻的表面。所述占据空间材料可以是在膨胀时在所述表面之间形成密封的一条或一层材料、裙部、涂层或任何材料形式。

在该实施方式的一个方面中，所述占据空间材料是专门设计的裙部的一部分，并且该裙部仅覆盖支撑结构(或锚固件)。具体地说，作为专门设计的裙部的所述占据空间材料可以仅覆盖所述支撑结构(锚固件)的外部，例如部或外表面。因为所述占据空间材料覆盖所述支撑结构的外部，因此当其与液体接触而溶胀时，该占据空间材料填充所述瓣膜装置和周围的天然解剖构造之间的空间或间隙。通过填充这些空间或间隙，所述占据空间材料产生密封并降低或完全防止瓣周漏。

在另一个实施方式中，所述占据空间材料位于所述支撑结构的内表面上。内表面是指该支撑结构的腔内表面的在所述装置被部署并组装好时与瓣膜模块的外表面相邻的部分。在该实施方式中，所述占据空间材料溶胀并填充所述支撑结构和所述瓣膜模块的相邻表面之间的间隙。所述占据空间材料可以是在膨胀时在所述表面之间形成密封的一条或一层材料、裙部、涂层或任何材料形式。在希望所述支撑结构抵靠足够光滑的脉管壁充分地膨胀以将所述支撑结构和所述脉管壁之间的间隙关闭而无需密封材料的情况下，该实施方式是有用的。

在又一个实施方式(未示出)中，所述占据空间材料可以位于所述支撑结构的外表面和内表面这二者上，从而当所述占据空间材料溶胀时，该占据空间材料填充所述支撑结构和天然脉管壁之间以及所述支撑结构和所述瓣膜模块之间的间隙。

所述占据空间材料是高度柔性的、生物相容的并且是稳定的，以用在体腔内。优选地，所述占据空间材料具有这样的结构，该结构允许与所述支撑结构或锚固件模块的膨胀相应地伸展，而不会危及在与水性介质接触时进行溶胀的亲水特性。

在本发明中有用的占据空间材料的一个实施例是水凝胶。在本发明中有用的水凝胶是包括亲水但不溶于水的交联聚合物的材料。当这种水凝胶与水性流体(例如血液或其他身体流体)接触时，该材料能够将水性流体吸收到其聚合结构中并膨胀或溶胀。水凝胶可以快速溶胀、缓慢溶胀或时间延迟地溶胀，以形成密封。这种水凝胶的实施例包括但不限于：亲水性的聚氨酯、聚羟基乙基甲基丙烯酸酯(PHEMA)、聚乙烯醇(PVA)、胶原、聚(氧化乙烯)(PEO)、聚丙烯酸(PAA)、聚(甲基丙烯酸)(PMAA)、聚(n-乙烯-2-基吡咯烷酮)(PNVP)、聚丙烯酰胺、纤维素醚和PEG。其他生物相容水凝胶对本领域技术人员是已知的，并且被认为在本发明中是有用的。

在其中所述占据空间材料采取涂层(例如位于附装至所述支撑结构的裙部上的涂层)的实施方式中，所述占据空间材料的膨胀优选是单向的。例如，所述占据空间材料可以被设计并施加至所述装置，从而使得在远离所述装置的方向、在需要密封的方向上发生膨胀溶胀。

还提供了一种制造具有改进的密封的经皮瓣膜装置的方法。在一个实施方式中，该方法包括：将锚固件安装在心轴上；在旋转所述心轴的同时在所述锚固件上施加一层或多层生物相容材料基础涂料；干燥所述基础涂料层；在旋转所述心轴的同时向所述锚固件施加占据空间材料层；干燥所述占据空间材料层。所述方法可以进一步包括在施加所述占据空间材料层的所述步骤之前从所述心轴将过多的基础涂料材料移除。在该实施方式的一个方面中，所述心轴是基础涂布心轴。在该实施方式的一个方面中，所述锚固件是支架。在该实施方式的一个方面中，所述占据空间材料是水凝胶。在该实施方式的一个方面中，干燥步骤继续大约5分钟。在该实施方式的一个方面中，所述基础涂料层的所述施加包括喷涂。在该实施方式的一个方面中，所述占据空间材料层的所述施加包括喷涂。在该实施方式的另一个方面中，在所述占据空间材料层的施加之前将所述锚固件从所述心轴移除，并且施加所述占据空间材料层的所述步骤包括浸涂。

“基础涂布心轴”具有小于所述锚固件或所述支架的直径，这允许穿透所述心轴和所述锚固件之间的涂层。在不受理论限制的情况下，一个或多个基础涂料层为所述锚固件(该锚固件可以由金属制成)提供表面处理，以提高在随后的制造阶段中占据空间材料的粘附性。

喷涂可以例如使用VortexSono-Tek喷嘴或任何其他合适工具来进行。在一个实施方式中，喷涂可以在氩气的压力下进行。喷涂可以另选地在其他惰性气体的压力下进行。

在本发明的方法的另一个实施方式中，省略了心轴的使用，并且所述基础涂料层的所述施加包括浸涂，并且所述占据空间材料层的所述施加包括浸涂。在所述锚固件的内部表面和外部表面都具有施加至该锚固件的占据空间材料时，浸涂可能是合适的。在另一个实施方式中，所述一个或多个基础涂料层和占据空间材料层被施加至所述锚固件的内表面。在该实施方式中，在所述一个或多个基础涂料层的施加之前或之后可以遮掩所述锚固件的外表面，并且可以通过浸涂继续进行所述占据空间材料的施加。施加各种层的其他手段在本领域技术人员的能力之内。类似地，在只向所述锚固件的一部分施加占据空间材料的情况下，在施加所述一个或多个基础涂料层之后，可以采用掩膜，仅将要涂覆的部分露出。

在一个实施方式中，所述基础涂料可以是Carbosil，例如Carbosil2090A/THF2.0％w/w。现有技术中已知的Carbosil或类似材料提供了限制水凝胶在一个方向上的膨胀的手段。除了喷涂之外，基础涂料还可以通过本领域中已知的其他方法来施加，然而喷涂是优选的。在一个实施方式中，基础涂层包括第一层和第二层。在该实施方式的一个方面中，在施加第二基础涂料层之前，使用PTFE片材包裹所述心轴和锚固件。在本发明的一个方面中，施加第一层的步骤比施加第二层的步骤执行更长的时间段。例如，在一个实施方式中，第一层可以施加大约10分钟，而第二层可以施加大约6分钟。

在一个实施方式中，水凝胶可以是Technofilic/DCM1.6％w/w。例如，通过改变施加锚固件的水凝胶的量、施加至锚固件的水凝胶的类型、喷射的流速(ml/min)、喷射进行的时间或层或浸渍的数量，可以实现不同的水凝胶膨胀量。在一个实施方式中，喷涂水凝胶层的流速为2ml/min，并进行43分钟。在一个实施方式中，水凝胶层的干燥在两个步骤中进行。第一干燥步骤在真空炉中以90℃进行20分钟，第二干燥步骤在真空炉中以60℃进行3小时。

根据本发明的模块化瓣膜装置的装置模块的实施例

如上所述，模块化经皮瓣膜装置包括多个装置模块，所述多个装置模块分开地输送并且在将要植入瓣膜的体腔内进行组合。从功能角度来说，所述多个装置模块可以包括支撑结构和瓣膜模块。所述支撑结构提供了所述装置的构架或支柱，从而容纳所述瓣膜模块并将所述瓣膜模块保持在体腔内的适当位置。所述瓣膜模块包括所述瓣膜装置的小叶，并且在被组装成工作构造时提供具有入口端和出口端的管道。如这里使用的，术语“装置模块”是指模块化瓣膜装置的部件，例如，支撑结构、小叶子结构或瓣膜部分(例如瓣膜组件的一部分)，这些部件在未组装状态下输送，然后可以在体内组装成所述瓣膜装置。如这里使用的，术语“瓣膜模块”是指可以以未组装折叠构造输送并且组装成包括一个或多个小叶的永久瓣膜装置的部分(例如瓣膜组件)的一个或多个装置模块。因而，如下面更详细地描述的那样，所述瓣膜模块可以为单个装置模块，或者所述瓣膜模块可以包括多个装置模块。在Richter等人的美国公开申请2010/0185275A1、Richter等人的美国公开申请2011/0172784A1和Richter等人的美国公开申请2013/0310917A1中详细描述了模块化经皮瓣膜装置的实施例，通过参考将这些申请全部结合在本文中。在这里，交换地使用术语“植入部位”、“植入位置”和“目标部位”。

模块化经皮瓣膜装置的瓣膜模块可以与支撑结构或装置框架在物理上分开地输送，并且可以在植入部位处或植入部位附近与支撑结构组合而形成组装好的瓣膜装置，如下所述。因而，所述支撑结构或所述装置框架，即所述装置的锚固件，可以在输送或装载到输送装置内之前与所述瓣膜模块分开地存储。提供将在下面详细描述的模块化瓣膜装置特别是瓣膜模块以及输送和组装的方法是为了示出可以采用本发明的瓣膜实施方式，而且是为了示例性而非限制性目的。本领域技术人员将容易地认识到本发明的新颖密封系统和方法可以与其他瓣膜类型一起使用。

所述模块化瓣膜装置通过诸如导管之类的输送装置不是以组装好的构造而是以零件(装置模块)例如支撑结构和瓣膜模块的方式经皮引入。所述装置模块可以在物理上分离地输送或用拉线栓系地输送，所述拉线可以用来将装置模块组装成完整的瓣膜装置。所述装置模块可以被输送到身体内的期望位置，例如，瓣膜植入部位附近、瓣膜植入部位处、或距离植入部位一定距离的位置，在这些位置处，可以将这些装置模块组装而形成组装好的瓣膜装置。

所述装置模块可以在植入部位处或在与植入部位不同的部位顺序地组装(并且然后植入)。所述装置模块可以以适合于具体瓣膜置换过程的任何顺序组装和植入。另外或附加地，所述瓣膜模块可以利用锁定机构附着于支撑结构，其中所述占据空间材料位于所述支撑结构的外表面上，其可以在所述支撑结构和所述瓣膜模块之间提供干涉配合或紧密配合连接。

所述瓣膜模块可以采取许多形式。在一个实施方式中，所述模块化瓣膜装置的多个装置模块包括可以被组装成瓣膜组件的多个瓣膜部分(每个都包括瓣膜小叶)和支撑结构。所述多个瓣膜部分被成形为使得它们能够装配在一起而形成所述瓣膜组件，所述瓣膜组件打开和关闭以允许单向流体流动。所述瓣膜部分或小叶以紧密匹配正常作用的天然瓣膜的生理动作的方式作用。所述支撑结构和瓣膜部分可以被顺序地输送到内腔中。这些瓣膜部分可以在所述支撑结构内组装成瓣膜组件，或者它们可以被组装成瓣膜组件，该瓣膜组件然后在所述支撑结构内被组装。另选地，这些瓣膜部分可以一个一个地附装至所述支撑结构以形成组装好的瓣膜装置。

在另一个实施方式中，所述模块化瓣膜装置包括两个装置模块：支撑结构和作为单件式瓣膜部件的瓣膜模块，这两个装置模块可以被顺序地输送到内腔并且在身体内进行组装。所述单件式瓣膜部件可以具有：未组装构造，该未组装构造提供了用于将所述瓣膜部件折叠成低轮廓输送构造的有用形状；和组装好的工作构造，该组装好的工作构造具有管道。在该实施方式中，该单件式瓣膜部件在处于未组装构造时可以为小叶子结构，该小叶子结构是基本扁平的单层结构，该单层结构具有第一端、第二端和基部到顶点轴线。未组装小叶子结构可以例如通过沿着单个轴线卷绕而被卷绕成输送构造，并与所述支撑结构分离地输出(或固定地连接至所述支撑结构)，展开和组装成瓣膜部件(工作构造)，并且所述第一端和所述第二端可以被锁定在一起。所述小叶子结构包括可塑性变形的构件，该构件可以与所述小叶子结构一起卷绕并且形成一环以帮助所述小叶子结构转换成其组装好的工作构造。另选地，所述小叶子结构可以包括由形状记忆合金制成的具有输送构造和预设工作构造的自组装构件。

在又一个实施方式(其中所述模块化瓣膜装置包括两个装置模块(支撑结构和作为单件式瓣膜部件的瓣膜模块，该单件式瓣膜部件具有：未组装构造，该未组装构造提供了用于将所述瓣膜部件折叠成低轮廓输送构造的有用形状；和组装好的工作构造，该组装好的工作构造具有管道))中，所述单件式瓣膜部件在位于其未组装构造中时是小叶环，该小叶环是具有第一端、第二端和基部到顶点轴线的基本扁平的二层结构。未组装小叶环可以例如通过沿着单一轴线卷绕而卷绕成输送构造。可以输送折叠的未组装小叶环，然后将该小叶环展开并组装成瓣膜部件(工作构造)。所述小叶环可以包括可塑性变形的环构件，该环构件具有可以将所述小叶环维持在其未组装构造的未组装构造和所述环构件可以膨胀到的组装好构造以维持将所述小叶环维持在其组装好的工作构造。另选地，所述小叶环可以包括由形状记忆合金制成的具有输送构造和预设工作构造的自组装构件。

在又一个实施方式中，所述瓣膜模块可以为单件式自组装瓣膜模块，该单件式自组装瓣膜模块具有带枢轴的双环瓣膜框架，其中如在美国公开申请2013/0310917A1中描述的瓣膜模块可以被折叠成狭窄输送直径，并且在从所述输送装置部署之后自我膨胀和组装以与所述支撑模块进行组合。

所述瓣膜模块的这些实施方式中的任何实施方式在被从未组装构造组装成组装好的工作构造之后都可以随后与所述支撑结构组合而形成完整的瓣膜装置。瓣膜模块的这些非限制性实施例例如在共同未决的美国公布申请2011/0172784A1的附图1-10和第26-38、45-46和51-69段中、共同未决的美国公布申请2010/0185275A1的附图1-6和第36-44和65-82段中以及共同未决的美国公布申请2013/0310917A1的附图1-7和第11-16、39-44和52-67段中进行了详细的描述，通过参考将这些申请结合在本文中。

所述支撑结构优选是可径向膨胀的，从而其可以被径向压缩地(未膨胀地)输送，然后进行膨胀以进行所述瓣膜装置的植入和组装。所述支撑结构可以由生物相容材料制成，该生物相容材料足够耐用，从而使得该结构能够支撑所述瓣膜部件，同时维持所述装置在内腔中的位置，并且该生物相容材料与所述支撑结构在径向压缩状态下的输送以及从输送装置部署之后被压缩的支撑结构的膨胀相适应。所述支撑结构可以由不锈钢或形状记忆合金(诸如例如镍钛诺)或者如在本领域中已知的具有合适的原子组成的非晶态金属合金或者在本领域中已知的合适的生物相容材料制成。合适的支撑结构的一个非限制性实施例是支架。所述支架或任何其他支撑结构可以是自膨胀或可球囊膨胀的。

如这里使用的，“组装好的”是指瓣膜组件、瓣膜部件或瓣膜装置处于工作构造(例如，基本为管状的而不是扁平的、卷起的或分离的装置模块)，但是这些模块不必锁定在一起。组装好的构造也可以被称为工作构造，在该工作构造中，瓣膜模块基本为管状的并且通过使小叶位于适当位置而提供管道。“未组装”瓣膜模块可以被折叠以进行输送(输送构造)或被展开并准备好进行组装。“未组装”单件式瓣膜部件可以包括具有第一端和第二端的小叶子结构，如以上阐述的那样，该小叶子结构可以被布置成环，从而使得所述第一端和第二段相遇而形成组装好的瓣膜部件(工作构造)。类似地，如以上所阐述的，“未组装”的瓣膜组件包括多个瓣膜部分，这些瓣膜部分可以被串联地附装至彼此，例如，排成一系列而不是布置成环，以优化模块的折叠以进行输送。另选地，这些瓣膜部分可以是未附装的，并且分开地输送。

如在Richter等人的美国公布申请2010/0179649中详细描述的那样，可以以允许在部署之后再次精细调整所述支撑结构相对于脉管壁的位置或所述瓣膜模块相对于所述支撑结构的位置的方式将所述瓣膜模块可调节地连接至所述支撑结构，在此通过参考将上述美国公布申请结合在本文中。优选地，在所述瓣膜模块包括精细调节机构的情况下，在所述占据空间材料膨胀而密封所述瓣膜模块和支撑结构之前相对于所述支撑结构精细调整所述瓣膜模块的位置。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对在这里通过实施方式的方式具体示出和描述的那些进行许多改变、增添、修改和其他应用。因此，如下面权利要求所限定的本发明的范围旨在包括所有可预见的变化、增添、修改和应用。

Claims (28)

1.一种经皮瓣膜装置，该经皮瓣膜装置包括：

瓣膜构件，该瓣膜构件具有多个瓣膜小叶；

锚固件，该锚固件用于将所述瓣膜构件锚固在植入位置处；和

占据空间材料，

其中所述占据空间材料暴露地位于所述锚固件的表面上，并且在所述锚固件被放置在水性环境中时溶胀。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述占据空间材料为水凝胶。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述占据空间材料位于所述锚固件的外表面上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述瓣膜装置是预组装瓣膜装置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述装置为包括多个装置模块的模块化瓣膜装置，所述多个装置模块包括作为所述瓣膜构件的瓣膜模块和作为所述锚固件的支撑结构，所述瓣膜模块具有折叠的未组装输送构造和组装好的工作构造，所述支撑结构具有径向压缩输送构造和径向膨胀工作构造，所述瓣膜模块和所述支撑结构被设计成在空间上分开地输送并且在从输送装置部署之后被组合成工作经皮瓣膜装置，并且其中所述瓣膜模块在使用之前存储在液体环境中。

6.根据权利要求15所述的装置，其中所述占据空间材料位于所述支撑结构的内表面上。

7.根据权利要求15所述的装置，其中所述占据空间材料位于所述支撑结构的外表面和内表面上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述占据空间材料在背离所述锚固件的一个或多个方向上溶胀预定量。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述方向为单向径向膨胀。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述方向为双向径向膨胀。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述双向径向膨胀是非均匀的。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述非均匀径向膨胀的径向向外的膨胀量大于径向向内的膨胀量。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中所述锚固件在装载到输送系统中之前存储在干燥环境中。

14.一种制造具有改进的密封特性的经皮瓣膜装置的方法，该方法包括：

a)将锚固件安装在心轴上；

b)在旋转所述心轴的同时在所述锚固件上施加一层或多层生物相容材料基础涂料；

c)干燥所述基础涂料层；

d)在旋转所述心轴的同时向所述锚固件施加占据空间材料层；以及

e)干燥所述占据空间材料层。

15.根据权利要求14所述的方法，该方法进一步包括在步骤(d)之前从所述心轴将过多的基础涂料材料移除。

16.根据权利要求14或15所述的方法，该方法进一步包括将所述锚固件存储在干燥环境中直到使用。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述心轴是基础涂布心轴。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述锚固件是支架。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述占据空间材料是水凝胶。

20.根据权利要求14所述的方法，其中所述基础涂料层的所述施加包括喷涂

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述占据空间材料层的所述施加包括喷涂。

22.根据权利要求14所述的方法，其中所述施加所述占据空间材料层包括施加至所述锚固件的外表面。

23.根据权利要求14所述的方法，其中所述施加所述占据空间材料包括施加至所述锚固件的内表面。

24.根据权利要求14所述的方法，其中所述施加所述占据空间材料包括施加至所述锚固件的外表面和内表面。

25.一种经皮瓣膜装置的改进密封的方法，该方法包括：

提供模块化经皮瓣膜装置，所述模块化经皮瓣膜装置包括瓣膜模块和支撑结构，所述瓣膜模块具有折叠的未组装输送构造和组装好的工作构造，所述支撑结构具有径向压缩输送构造和径向膨胀工作构造，所述瓣膜模块和所述支撑结构被设计成在从输送装置部署之后组合成工作经皮瓣膜装置，所述支撑结构具有附装至其表面的占据空间材料，所述支撑结构被存储在干燥环境中直到使用，并且所述瓣膜模块被存储在液体环境中直到使用；

将所述支撑结构和所述瓣膜模块装载到输送装置中；

将所述支撑结构和所述瓣膜模块从所述输送装置部署到具有液体环境的管状结构中；

使所述支撑结构在所述管状结构中膨胀；以及

在所述管状结构的所述液体环境中组合所述支撑结构和所述瓣膜模块以形成组装好的瓣膜装置，其中所述占据空间材料具有在液体环境中溶胀的特性以填充该占据空间材料所接触的表面之间的间隙。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述占据空间材料被附装至所述支撑结构的外表面。

27.根据权利要求25所述的方法，其中所述占据空间材料被附装至所述支撑结构的内表面。

28.根据权利要求25所述的方法，其中所述占据空间材料被附装至所述支撑结构的外表面和内表面。