CN106999273A - 具有无支撑瓣膜区段的分段式经导管瓣膜假体 - Google Patents
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Abstract
实施例涉及一种经导管瓣膜假体(100),所述假体包括:管状织物主体(102);第一或流入管状支撑架(110),其附接到管状织物主体的第一端部部分(102A);和第二或流出管状支撑架(120),其附接到管状织物主体的第二端部部分(102C)。假体瓣膜部件(114)设置在管状织物主体的中间部分(102B)内且固定到中间部分,中间部分在管状织物主体的第一和第二端部部分之间纵向延伸。中间部分不受支撑,使得第一或第二管状支撑架中的任意一个都不围绕管状织物主体的中间部分。中间部分可包括一个或多个窗口以供进入冠状动脉,并且可包括与之联接的一个或多个连合部增强构件,以便为假体瓣膜部件提供支撑。
Description
技术领域
本发明总的涉及瓣膜假体,并且更具体地涉及用于经导管递送的瓣膜假体。
背景技术
人类心脏包括确定血液流过心脏的通路的四个心脏瓣膜:二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣和肺动脉瓣。二尖瓣和三尖瓣是在心房和心室之间的房室瓣膜,而主动脉瓣和肺动脉瓣是在离开心脏的动脉中的半月瓣。理想地,心脏瓣膜的天然瓣叶在瓣膜处于打开位置时远离彼此地移动,而在心脏处于闭合位置时相遇或“合紧”。瓣膜可能出现的问题包括:狭窄,其中瓣膜不正确地打开;和/或闭锁不全或回流,其中瓣膜不正确地关闭。狭窄和闭锁不全可以在同一的瓣膜中同时发生。瓣膜功能不全的影响有差别,而回流或返流通常对患者具有相对严重的生理后果。
最近,已经为心脏和静脉瓣膜置换开发出由支架或支撑架结构支撑的柔性假体瓣膜,其可使用基于导管的递送系统经皮递送。这些假体瓣膜可包括可膨胀或可球囊膨胀的支架结构,其中瓣叶附接到支架结构的内部。通过压缩到球囊导管上,或通过包含在递送导管的护套部件内,并且推进通过静脉或动脉的脉管系统,可减小假体瓣膜的直径。一旦假体瓣膜被定位在处理部位处,例如定位在闭锁不全的天然瓣膜内,支架结构就可以膨胀以将假体瓣膜牢固地保持在位。带支架的假体瓣膜的一个示例公开于授予Leonhardt等人的名称为“Percutaneous Placement Valve Stent(经皮放置的瓣膜支架)”的美国专利第5,957,949号中,该专利以引用方式全文并入本文中。用于经皮肺动脉瓣置换手术的带支架的假体瓣膜的另一个示例描述于均由Tower等人提交的美国专利申请公开第2003/0199971A1号和美国专利第8,721,713号,这两份专利中的每一份均以引用方式全文并入本文中。
虽然经导管递送方法提供了用于置换缺损的天然心脏瓣膜的更安全且创口更小的方法,但可能出现包括由于在高度弯曲的解剖结构内的经皮递送和/或由于假体的较大递送轮廓导致的脉管创伤、瓣膜假体的不准确的放置、传导紊乱、冠状动脉阻塞和/或在植入部位处的不期望的瓣周漏和/或回流的并发症。本发明的实施例涉及一种具有改进的构型的瓣膜假体,以解决上述并发症中的一种或多种。
发明内容
本发明的实施例涉及一种经导管瓣膜假体,该假体包括由合成材料形成的管状织物主体,管状织物主体具有相对的第一和第二端部部分以及在第一和第二端部部分之间延伸的中间部分。第一管状支撑架沿着管状织物主体的第一端部部分附接到管状织物主体。第二管状支撑架沿着管状织物主体的第二端部部分附接到管状织物主体。第一和第二管状支撑架彼此独立。假体瓣膜部件设置在管状织物主体的中间部分内且固定到该中间部分。管状织物主体的中间部分不受支撑,使得第一或第二管状支撑架中的任一者都不围绕管状织物主体的中间部分。假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
本发明的实施例还涉及一种经导管瓣膜假体,该假体包括管状织物主体,管状织物主体具有第一端部部分、第二端部部分以及在第一和第二端部部分之间纵向延伸的中间部分。第一管状支撑架沿着管状织物主体的第一端部部分附接到管状织物主体。第二管状支撑架沿着管状织物主体的第二端部部分附接到管状织物主体。第一和第二管状支撑架被构造成为自膨胀的并且尺寸被设计成抵靠天然瓣膜组织地来部署。此外,第一和第二管状支撑架彼此独立。假体瓣膜部件设置在管状织物主体的中间部分内且固定到该中间部分。假体瓣膜部件包括三个瓣叶。三个增强构件附接到管状织物主体的中间部分,所述三个增强构件与假体瓣膜部件的三个瓣叶的连合部对齐。管状织物主体的中间部分不受支撑,使得第一或第二管状支撑架中的任一者都不围绕管状织物主体的中间部分,并且仅所述三个增强构件联接到中间部分。假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
本发明的实施例还涉及一种分段式经导管瓣膜假体,该假体包括:管状织物主体,其由合成材料形成;第一管状支撑架,其沿着管状织物主体的第一端部部分附接到管状织物主体,使得第一管状支撑架和第一端部部分形成在假体的流入端处的第一锚固区段;以及第二管状支撑架,其沿着管状织物主体的第二端部部分附接到管状织物主体,使得第二管状支撑架和第二端部部分形成在假体的流出端处的第二锚固区段。第一和第二管状支撑架彼此独立。假体瓣膜部件设置在管状织物主体的中间部分内且固定到中间部分,该中间部分在管状织物主体的第一和第二端部部分之间延伸,假体瓣膜部件和中间部分形成假体的中央瓣膜区段。中央瓣膜区段在假体的第一和第二锚固区段之间纵向延伸并且不受支撑,使得第一或第二管状支撑架中的任一者都不围绕管状织物主体的中间部分。假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
本发明的实施例还涉及一种将经导管瓣膜假体植入天然瓣膜内的方法。该方法包括将导管经皮推进到目标部位的步骤,其中,导管包括安装在其远侧部分上的处于压缩构型的瓣膜假体。假体包括:管状织物主体;第一管状支撑架,其附接到管状织物主体的第一端部;第二管状支撑架,其附接到管状织物主体的第二相对端部;和假体瓣膜部件,其设置在管状织物主体的中间部分内且固定到该中间部分,中间部分在第一和第二管状支撑架之间纵向延伸。第一和第二管状支撑架被构造成为自膨胀的并且彼此独立。管状织物主体的中间部分不受支撑,使得第一或第二管状支撑架中的任一者都不围绕管状织物主体。导管的外部护套回缩以暴露第一管状支撑架和管状织物主体的中间部分,从而部署第一管状支撑架。导管向近侧回缩,以便将第一管状支撑架抵靠天然瓣膜组织安放在目标部位处。导管进一步向近侧回缩,以便张紧管状织物主体的中间部分。导管的外部护套进一步回缩以暴露第二管状支撑架,从而抵靠目标部位处的组织部署和锚固第二管状支撑架。
附图说明
本发明的前述和其它特征和优点将从对附图中示出的本发明的实施例的以下描述而显而易见。并入本文并形成说明书一部分的附图还用来说明本发明的原理,并且使得相关领域的技术人员能够制作和使用本发明。附图未按比例绘制。
图1是根据本发明的实施例的分段式经导管瓣膜假体的侧视图,其中,瓣膜假体处于膨胀构型。
图1A是沿着图1的线A-A截取的剖视图。
图2是图1的瓣膜假体从假体的第二或流出端获得的端视图。
图3是图1的瓣膜假体的第一管状支撑架的立体图,其中,仅出于说明目的,第一管状支撑架被从图1的瓣膜假体移除,并且显示的是膨胀构型。
图4是根据本发明的另一个实施例的第一管状支撑架的侧视图,其中,第一管状支撑架具有备选的张开的端部构型,并且显示的是膨胀构型。
图5是根据本发明的另一个实施例的第一管状支撑架的侧视图,其中,第一管状支撑架具有备选的张开的端部构型,并且显示的是膨胀构型。
图6是图1的瓣膜假体的第二管状支撑架的立体图,其中,仅出于说明目的,第二管状支撑架被从图1的瓣膜假体移除,并且显示的是膨胀构型。
图7是根据本发明的另一个实施例的第二管状支撑架的侧视图,其中,第二管状支撑架具有张开的端部构型,并且显示的是膨胀构型。
图8是根据本发明的另一个实施例的第二管状支撑架的侧视图,其中,第二管状支撑架包括倒钩,并且显示的是膨胀构型。
图9描绘了根据本发明的另一个实施例的管状织物主体,其中,仅供说明目的,管状织物主体在轴向方向上被剖切,并被平铺,并且包括用于穿过其而形成冠状动脉通路的窗口。
图10描绘了根据本发明的另一个实施例的管状织物主体,其中,仅供说明目的,管状织物主体在轴向方向上被切割并被平铺,并且包括用于穿过其而形成冠状动脉通路的窗口和连合部增强构件,该增强构件在窗口之间延伸,以便有助于瓣膜对齐和对合。
图11是根据本发明的另一个实施例的瓣膜假体的立体图,其中,瓣膜假体包括具有连合部增强构件的第一管状支撑架,连合部增强构件从第一管状支撑架延伸,以有助于瓣膜对齐和对合,其中,瓣膜假体被显示为呈膨胀构型。
图12是图11的瓣膜假体的第一管状支撑架的侧视图,其中,仅供说明目的,第一管状支撑架被从图11的瓣膜假体移除,并且显示的是膨胀构型。
图13描绘了根据本发明的另一个实施例的管状织物主体,其中,仅出于说明目的,管状织物主体被平铺,并且包括用于穿过其而形成冠状动脉通路的窗口和连合部增强构件,该增强构件由围绕窗口的织物形成,以便有助于瓣膜对齐和对合。
图14描绘了用于植入图1的瓣膜假体的方法的步骤,其中,包括瓣膜假体的导管被推进至天然主动脉瓣处理部位。
图15描绘了用于植入图1的瓣膜假体的方法的另一个步骤,其中,导管的外部护套回缩,以释放瓣膜假体的第一管状支撑架和中间部分。
图16描绘了用于植入图1的瓣膜假体的方法的另一个步骤,其中,导管向近侧回缩,以抵靠天然主动脉瓣瓣环来安放瓣膜假体的第一管状支撑架。
图17描绘了用于植入图1的瓣膜假体的方法的另一个步骤,其中,导管被近侧回缩以拉伸或拉紧瓣膜假体的中间部分。
图18描绘了用于植入图1的瓣膜假体的方法的另一个步骤,其中,导管的外部护套已回缩,以释放第二管状支撑架,并且导管已被移除,从而使经部署的瓣膜假体植入在处理部位。
图19描绘了根据本发明的另一个实施例的第一管状支撑架,其中,第一管状支撑架包括裙部并且显示为膨胀构型。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明的具体实施例,其中,类似的附图标记指示相同的或功能上类似的元件。除非另外指明,术语“远侧的”和“近侧的”在下面的描述中结合相对于进行治疗的临床医生的位置或方向而使用。“远侧的”和“向远侧”是背离临床医生的位置或在远离临床医生的方向上,并且“近侧的”和“向近侧”是靠近临床医生的位置或在朝向临床医生的方向上。此外,术语“自膨胀”在下面的描述中是参照本发明的假体的一个或多个支撑结构使用,并且旨在表达这样的意思:所述结构由可具有机械记忆性的材料成形或形成,以使该结构从压缩的或束紧的递送构型返回至膨胀的部署构型。非穷举的示例性自膨胀材料包括诸如镍钛合金或镍钛诺的伪弹性金属、弹簧回火钢、各种聚合物、或所谓的超合金,其可具有镍、钴、铬或其它金属的基本金属。可通过热处理将机械记忆性赋予丝线或支撑架结构,以实现例如不锈钢中的弹簧韧度,或者在诸如镍钛诺的易受影响的金属合金中设定形状记忆性。可制备成具有形状记忆特性的各种聚合物也可能适合在本发明的实施例中使用,以包括诸如聚降冰片烯(polynorborene)、反式聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯和聚氨酯的聚合物。聚乳酸共聚物、低聚糖己内酯(oligo caprylactone)共聚物和聚环辛烯也可单独或与其它形状记忆聚合物结合地使用。
以下详细描述在本质上仅为示例性的,且并非意图限制本发明或本发明的应用和用途。虽然本发明的描述是在主动脉瓣置换的语境下进行,但本发明的假体瓣膜也可在身体的其它区域中使用,例如,用于置换天然二尖瓣、用于置换天然肺动脉瓣、用于置换天然三尖瓣、用作静脉瓣膜、或用于置换失效的先前植入的假体。此外,不打算受限于此前的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中所提供的任何明示的或隐含的理论。
本发明的实施例涉及一种经导管瓣膜假体,其具有不同的纵向延伸区段,纵向延伸区段包括在假体的流入端和流出端处的两个锚固区段,这两个锚固区段由在两者间延伸的中央瓣膜区段分离和连接。经导管瓣膜假体包括管状织物主体以及彼此独立的第一和第二支撑架或支架状结构,其中,锚固区段中的每一个由第一和第二支撑架中的一个和管状织物主体的第一或第二端部部分构成,并且其中,中央瓣膜区段是管状织物主体的无支撑的中间部分,该中间部分在锚固区段之间延伸并且将假体瓣膜部件容纳于其中。
更特别地,参照图1,本发明的实施例涉及经导管瓣膜假体100,该假体由三个纵向延伸区段构成,这三个区段包括第一锚固区段108、第二锚固区段118以及在第一锚固区段108和第二锚固区段118之间延伸的中央瓣膜区段112。当构造为主动脉瓣的置换物时,第一锚固区段108用作瓣膜假体100的流入端,并且延伸进入并锚固到患者的左心室的主动脉瓣环内,而第二锚固区段118用作瓣膜假体100的流出端,并且被定位在患者的升主动脉中。“流入”和“流出”是指在瓣膜假体植入患者体内时血流相对于瓣膜假体的方向。每个区段(即,第一锚固区段108、中央瓣膜区段112和第二锚固区段118)的长度可以根据所需应用场合、假体的所需天然瓣膜位置和/或患者的体型而变化。在本发明的一个实施例中,当瓣膜假体100处于膨胀构型时,每个区段是假体的总长度的大约相应的三分之一。
经导管瓣膜假体100包括由合成材料形成的管状织物主体102,管状织物主体具有第一端部101和第二或相对端部103。管状织物主体102包括第一端部部分102A、第二端部部分102C、以及在第一端部部分102A和第二端部部分102C之间延伸的中间部分102B。管状织物主体102是成形为管状主体的合成移植物材料,该管状主体限定穿过其中的管腔104,如在图1A的剖视图中所示。更特别地,管状织物主体102由合适的生物相容性材料构成,例如,低孔隙率织物,如聚酯、或聚四氟乙烯(PTFE)。管状织物主体102为薄壁的,使得瓣膜假体100可以被压缩成较小的直径,但在膨胀至圆柱形管状形式时又能够充当结实的防渗漏流体管道。在一个实施例中,管状织物主体102可以是针织或织造的聚酯,如聚酯或PTFE针织物,其可以在希望为组织向内生长提供介质或为织物提供拉伸以适形于弯曲表面的能力时使用。备选地可以使用聚酯拉绒织物,例如当希望在一侧上为组织向内生长提供介质并在另一侧上提供光滑表面时。这些和其它合适的心血管织物可商购自例如亚利桑那州坦佩的Bard Peripheral Vascular,Inc.。
经导管瓣膜假体100还包括彼此独立的第一和第二支撑架或支架状结构110、120。如本文所用,“独立的”意味着第一和第二管状支撑架彼此分离且不直接彼此附接。然而,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120经由在两者间延伸的中央瓣膜区段112连接或间接地连结到彼此。第一或流入管状支撑架110沿着第一端部部分102A附接到管状织物主体102,使得第一管状支撑架110和第一端部部分102A形成假体100的第一锚固区段108。类似地,第二或流出管状支撑架120沿着第二端部部分102C附接到管状织物主体102,使得第二管状支撑架120和第二端部部分102C形成假体100的第二锚固区段118。假体瓣膜部件114设置在管状织物主体102的中间部分102B内且固定到中间部分102B,使得假体瓣膜部件114和中间部分102B形成假体100的中央瓣膜区段112。假体100的中央瓣膜区段112在第一锚固区段108和第二锚固区段118之间纵向延伸,并且不受支撑或不带有支撑架,使得第一管状支撑架110或第二管状支撑架120均不围绕管状织物主体102的中间部分102B,如本文将更详细地描述的。
更特别地,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120分别联接到管状织物主体102的第一端部部分102A和第二端部部分102C,以便将管状织物主体102的第一和第二端部部分偏置和/或锚固成与身体管腔(未示出)的内壁并置。管状织物主体102的第一端部部分102A和第二端部部分102C因此分别由第一管状支撑架110和第二管状支撑架120支撑。如本文所用,“支撑的”意味着管状织物主体102的第一端部部分102A和第二端部部分102C的移植物材料具有沿着其长度和周向的径向支撑。特别地,第一管状支撑架110围绕管状织物主体102的第一端部部分102A并与其重叠,并且第二管状支撑架120围绕管状织物主体的第二端部部分102C并与其重叠。第一管状支撑架110和第二管状支撑架120可以分别纵向地延伸,直到或超出管状织物主体102的第一端部101和第二端部103。图1示出了一个实施例,其中第一管状支撑架110纵向地一直延伸至管状织物主体102的第一端部101,同时第二管状支撑架120纵向地延伸而超出管状织物主体102的第二端部103。备选地,在另一个实施例(未示出)中,第一管状支撑架110可以纵向地延伸而超出管状织物主体102的第一端部101,和/或第二管状支撑架120可以纵向地一直延伸至管状织物主体102的第二端部103。第一管状支撑架110和第二管状支撑架120可以通过各种手段分别附接或机械联接到管状织物主体102的第一端部部分102A和第二端部部分102C,例如,通过缝拼或缝合到管状织物主体102的内表面107(参见图1A)或外表面106。图1示出了一个实施例,其中第一管状支撑架110联接到管状织物主体102的内表面107,而第二管状支撑架120联接到管状织物主体102的外表面106。备选地,在另一个实施例(未示出)中,第一管状支撑架110联接到管状织物主体102的外表面106,和/或第二管状支撑架120联接到管状织物主体102的内表面107。
相反地,管状织物主体102的中间部分102B为不带有支撑架和无支撑的。如本文所用,“无支撑的”意味着管状织物主体102的中间部分102B的移植物材料不具有沿着其长度或周向的径向支撑,并且不被任何管状或环形支撑架或支架状结构围绕。特别地,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120不围绕管状织物主体102的中间部分102B并且不与其重叠。这样,中间部分102B为相对柔性的,以允许在高度弯曲的解剖结构中递送假体并且减小瓣膜假体100上的应力。具有无支撑的中间部分102B的瓣膜假体100特别有利于被递送通过诸如主动脉弓的高度弯曲的解剖结构。当瓣膜假体100塌缩或压缩以用于其递送时,瓣膜假体100的分段构型允许更容易地穿过高度弯曲的解剖结构,因为锚固区段108、118(其包括第一管状支撑架110和第二管状支撑架120)相对较短,并且通过中央瓣膜区段112(其包括管状织物主体102的无支撑的中间部分102B)彼此分离。
如前所述,假体瓣膜部件114设置在管状织物主体102的中间部分102B内且固定到中间部分102B。由于假体瓣膜部件114设置在无支撑的中间部分102B(其不包括联接于其的任何管状或环形支撑架)内且固定到无支撑的中间部分102B,瓣膜假体100具有比其中单个支撑架从假体的近端延伸至远端的常规假体更低的递送或塌缩轮廓,因为假体瓣膜部件114仅被移植物材料围绕,而没有诸如管状支撑架的另外的支撑结构,管状支撑架会增加递送轮廓。在本发明的一个实施例中,当设置在导管内以经皮递送时,处于压缩构型的瓣膜假体100具有在8和14弗伦奇之间的轮廓,具体取决于所使用的移植物材料的类型和厚度。
假体瓣膜部件114能够阻碍在一个方向上的流动,以调节经由瓣叶116而穿过其中的流动,瓣叶116可以形成二尖瓣或三尖瓣置换瓣膜。图2是从假体的第二或流出端来看的图1的端视图,并且示出了具有三个瓣叶116的示例性三尖瓣,但在本发明的实施例中可以备选地使用二尖瓣瓣叶构型。更特别地,如果瓣膜假体100被构造用于放置在诸如主动脉瓣、三尖瓣或肺动脉瓣的具有三个瓣叶的天然瓣膜内,瓣膜假体100包括三个瓣叶116,但瓣膜假体不需要具有与天然瓣膜相同数量的瓣叶。如果瓣膜假体100被构造用于放置在诸如二尖瓣的具有两个瓣叶的天然瓣膜内,则瓣膜假体100包括两个或三个瓣叶116。瓣叶116缝合或以其它方式牢固地且密封地附接到管状织物主体102的中间部分102B的内表面。参看图2,瓣叶116例如使用缝合线或合适的生物相容性粘合剂沿着其基部附接到管状织物主体102的中间部分102B的内表面107。邻接的成对瓣叶在其侧端处彼此附接,以与瓣叶的自由边缘124形成连合部122,形成连合部边缘的瓣叶的自由边缘124在对合区域126中会合。
瓣叶116可以由心包材料制成;然而,瓣叶也可以由另一种材料制成。用于置换瓣叶的天然组织可以得自例如来自人类或动物的心脏瓣膜、主动脉根部、主动脉壁、主动脉瓣叶、诸如心包修补片的心包组织、旁路移植物、血管、肠粘膜下组织、脐带组织等。适合用作瓣叶116的合成材料包括可商购自特拉华州威明顿市的Invista North America S.A.R.L.的聚酯、其它布料、尼龙共混物和聚合物材料。可用来制成瓣叶的一种聚合物材料是可以商品名DYNEEMA从荷兰的Royal DSM商购获得的超高分子量聚乙烯材料。就某些瓣叶材料而言,可能希望对瓣叶的一侧或两侧涂覆防止或最小化生长过度的材料。还希望瓣叶材料为耐用的,并且不受到拉伸、变形或疲劳的影响。
第一管状支撑架110和第二管状支撑架120在图3和图6中显示为从瓣膜假体100移除,以用于说明目的。第一管状支撑架110和第二管状支撑架120均为自膨胀部件,该部件从压缩或受约束的递送状态返回至膨胀的部署状态。第一管状支撑架110和第二管状支撑架120尺寸均设计成当假体处于膨胀构型时抵靠天然瓣膜组织锚固瓣膜假体100。在本实施例中,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120为分别具有菱形开口128A、128B的管状部件,所述开口可以通过激光切割制造方法和/或本领域的普通技术人员将理解的另一种常规的支架/支撑件成形方法形成。然而,本领域的普通技术人员应当理解,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120的图示构型是示例性的,并且第一管状支撑架110和第二管状支撑架120可具有备选的样式或构型。例如,在另一个实施例(未示出)中,第一管状支撑架110和第二管状支撑架120可包括一个或多个正弦曲线样式的环,所述环彼此联接以形成管状部件。在本发明的另一个实施例(未示出)中,第一和第二管状支撑架被构造成可球囊膨胀而不是自膨胀的,并且因此不需要由形状记忆材料形成。
第一管状支撑架110和第二管状支撑架120可各自具有不同的构型和/或包括附加元件,该元件有助于将瓣膜假体100固定或锚固在天然瓣膜解剖结构内。更特别地,参照图3,当瓣膜假体100被构造为主动脉瓣的置换物时,第一管状支撑架110尺寸被设计成延伸进入瓣膜假体100并将其锚固在患者的左心室的主动脉瓣环内。这样,第一管状支撑架110包括鼓起或张开的端部130,其被构造成将瓣膜假体100座置在主动脉瓣环内,如下文参照图14-18所述。通过将瓣膜假体100定位和对齐在合适的深度处并且消除假体的偏斜(其为假体的意外歪斜或倾斜),抵靠主动脉瓣环的座置提供了解剖对齐。如图3所示,张开的端部130的直径D2大于第一管状支撑架110的相对端部131的直径D1。直径D1和D2的尺寸可以根据特定患者的解剖结构和/或预计要置换的天然瓣膜而变化。在图3的实施例中,相比第一管状支撑架110的整个长度,张开的端部130纵向地延伸相对短的距离。然而,本领域的普通技术人员应当理解,张开的端部130的图示构型为示例性的,并且第一管状支撑架110的张开的端部可具有备选的样式或构型。例如,图4和图5示出了张开的端部的备选构型。图4的第一管状支撑架410包括张开部分430,其朝着相对端部431逐步渐缩并且延伸管状支撑架的整个长度。此外,图5的第一管状支撑架510包括渐缩且沿着管状支撑架的大约一半长度延伸的张开的端部530。此外,张开的端部可具有类似于图7所示的张开的端部的大体上弯曲的外表面或轮廓。
参照图6,当瓣膜假体100被构造为主动脉瓣的置换物时,第二管状支撑架120尺寸被设计成延伸进入瓣膜假体100并将其锚固在患者的升主动脉内。第二管状支撑架120具有大体上直的轮廓,使得其相对的端部各自具有直径D3,如图6所示。直径D3的尺寸可以根据特定患者的解剖结构而变化。在图7所示本发明的另一个实施例中,第二管状支撑架720可包括鼓起或张开的端部730,以有助于将其固定到主动脉。张开的端部730的直径D4大于第二管状支撑架720的相对端部的直径D3。当联接到诸如管状织物主体102的管状织物主体并且用作主动脉瓣假体时,第二管状支撑架720将定向成使得张开的端部730形成假体的流出端。
在图8所示本发明的另一个实施例中,第二管状支撑架820可包括多个倒钩832,以有助于将其固定到主动脉。倒钩832径向延伸而远离第二管状支撑架820,并且各自包括自由端,该自由端足够锋利以与组织接合,以便植入瓣膜假体。倒钩832相对于第二管状支撑架820的外表面成锐角地延伸,使得它们相对于管状支撑架的外表面至少略微向外延伸。倒钩832可以联接到第二管状支撑架820或与其一体地形成。当联接到诸如管状织物主体102的管状织物主体并且用作主动脉瓣假体时,第二管状支撑架820将定向成使得倒钩832被定位在假体的流出端处。
除了支撑架构型或有助于将瓣膜假体100固定或锚固在天然瓣膜解剖结构内的上述附加元件之外和/或作为其备选方案,第二或流出管状支撑架120可以被构造成施加比第一或流入管状支撑架110更高的径向力。如本文所用,“径向力”包括在膨胀/部署期间施加的径向力和在植入之后连续地施加的慢性径向力,使得当周围的天然解剖结构(即,升主动脉或天然瓣环)在心动周期内膨胀和收缩时,支撑架具有预定的顺应性或抵抗力。第一或流入管状支撑架110被构造成具有较低径向力,以便减小会在主动脉瓣环中发生的传导紊乱的可能性,而第二或流出管状支撑架120被构造成具有较高径向力,以便确保瓣膜假体100被锚固在天然瓣膜解剖结构内。为了将管状支撑架构造成具有不同的相对径向力,第二或流出管状支撑架120可以被构造为具有形成菱形开口128B的材料的相对较厚和/或较短的区段。相反地,第一或流入管状支撑架110可以被构造为具有形成菱形开口128A的材料的相对较薄和/或较长的区段。较短和/或较厚的支撑架区段具有较小柔韧度但较大径向力,以确保第二或流出管状支撑架120抵靠天然解剖结构密封。在不脱离本发明的范围的情况下,管状支撑架的其它变型或修改可以用来将管状支撑架构造成具有不同的相对径向力。
图9示出了管状织物主体902的另一个实施例,仅出于说明目的,其在轴向方向上被切割并被平铺。管状织物主体902可包括沿着其无支撑的中间部分902B穿过而形成的一个或多个窗口或开口934,以便允许触及一个或多个冠状动脉。更特别地,在主动脉瓣中,冠状动脉从三个天然瓣膜窦中的两个发出或分支而出。左冠状动脉发自左后主动脉窦,并且右冠状动脉发自前主动脉窦。通常,无血管从右后主动脉窦分出,该右后主动脉窦因此被称为非冠状动脉窦。当瓣膜假体100被构造为主动脉瓣的置换物时,沿着管状织物主体902的无支撑的中间部分902B形成的窗口934增加冠状动脉的灌注和可达性。虽然管状织物主体902被显示为具有用于定位在每个天然瓣膜窦内的三个窗口或开口934,但管状织物主体902可以备选地设有一个或两个开口。窗口934可以是任何形状,并且有利地可以具有比形成于常规假体(其中单个支撑架从假体的近端延伸至远端)上的冠状动脉进入窗口或开口相对更大的尺寸。更特别地,形成于其中单个支撑架从假体的近端延伸至远端的常规假体上的冠状动脉进入开口尺寸有限,因为支撑架或支架和冠状动脉进入开口不能大于假体的单个支撑架或支架的开口。相反地,管状织物主体902的无支撑的中间部分902B仅需要包括足够的材料以将假体瓣膜部件联接到其上,并且因此窗口934具有可以在假体瓣膜部件的相邻瓣叶之间延伸的相对增加的尺寸或大小。
图10示出了管状织物主体1002的另一个实施例,仅出于说明目的,其在轴向方向上被切割并被平铺。类似于管状织物主体902,管状织物主体1002包括沿着其无支撑的中间部分1002B穿过而形成的三个窗口或开口1034,以便允许触及一个或多个冠状动脉。除了窗口1034之外,管状织物主体1002包括联接到中间部分1002B的三个增强构件1036。增强构件1036在窗口1034之间延伸,并且与假体瓣膜部件(未示出)的三个瓣叶的连合部对齐。增强构件1036用来增强假体瓣膜部件的三个瓣叶的连合部周围的无支撑的中间部分1002B的移植物材料,以便有助于瓣膜对齐和对合。在图10的实施例中,增强构件1036为大体上U形的,但本领域的普通技术人员应当理解,增强构件1036可以是其它构型,包括线性构型、V形构型、或适合为假体瓣膜部件的三个瓣叶提供支撑的其它构型。图10示出了一个实施例,其中,增强构件1036联接到管状织物主体102的内表面。然而,增强构件1036可以通过各种手段(例如,通过拼接或缝合到管状织物主体1002的内表面或外表面)或其它附接方法附接或机械联接到管状织物主体1002,附接方法包括胶合和/或热处理以将增强构件1036嵌入管状织物主体1002中。增强构件1036可以由金属或聚合物材料形成,该材料刚性足够大,以便为假体瓣膜部件的三个瓣叶提供支撑,例如但不限于镍钛诺、钴铬合金、铂铱合金、316L不锈钢、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯或PEEK。
增强构件1036为单独的部件或元件,其附接到管状织物主体1002的中间部分1002B,但不彼此附接。这样,增强构件1036不被构造成为管状织物主体1002的无支撑的中间部分1002B提供周向或径向支撑。不同于将要沿着管状织物主体1002的第一端部部分1002A和第二端部部分1002C联接的第一和第二支撑架(图10中未示出),增强构件1036不能用作锚固机构,因为增强构件1036不提供或施加径向膨胀力。在本发明的一个实施例中,增强构件1036仅附接到管状织物主体1002的中间部分1002B,并且不附接到瓣膜假体的任何其它结构。在本发明的另一个实施例中,增强构件可以联接到瓣膜假体的第一管状支撑架或从该第一管状支撑架延伸。更特别地,图11-12示出了一个实施例,其中瓣膜假体1100包括具有从其延伸的增强构件1136的第一或流入管状支撑架1110。增强构件1136可以附接到第一管状支撑架1110,或者可以通过激光切割制造方法与其一体地形成。第一管状支撑架1110包括张开的端部1130,其形成假体的流入端,并且增强构件1136附接到第一管状支撑架1110的相对端部1131或形成于其上。瓣膜假体1100还包括第二或流出管状支撑架1120。类似于瓣膜假体100,瓣膜假体1100包括:第一锚固区段1108,其包括第一管状支撑架1110和管状织物主体1102的第一端部部分1102A;第二锚固区段1118,其包括第二管状支撑架1120和管状织物主体1102的第二端部部分1102C;以及中央瓣膜区段1112,其包括管状织物主体的中间部分1102B和假体瓣膜部件(图11中未示出),假体瓣膜部件设置在管状织物主体1102的中间部分1102B内且固定到该中间部分1102B。中间部分1102B是无支撑的,使得第一管状支撑架1110或第二管状支撑架1120均不围绕中间部分1102B的移植物材料,并且仅有三个增强构件1136联接到中间部分1102B。中间部分1102B还包括用于进入冠状动脉的三个窗口1134。
图13示出了管状织物主体1302的另一个实施例,其被平铺以仅用于说明目的。类似于管状织物主体902,管状织物主体1302包括沿着其无支撑的中间部分1302B穿过而形成的三个窗口或开口1334,以便允许触及一个或多个冠状动脉。除了窗口1334之外,管状织物主体1302包括联接到中间部分1302B的三个增强构件1336。在本实施例中,增强构件1336通过将附加的织物材料附接到窗口1334的周边的至少一部分来形成。在一个实施例中,附加的织物材料可包括额外的折叠织物。在另一个实施例中,附加的织物材料可包括金属或聚合物丝支撑元件。通过使瓣叶成形并在瓣叶打开和关闭期间支撑瓣叶,增强构件1336增强或加强瓣膜的连合部区域,并且因此提供更可靠的瓣叶对合。除了有助于瓣膜对齐和对合之外,增强构件1336增强或加强窗口1334的周边。
图14-18示出了根据本发明的一个实施例的将上述经导管瓣膜假体100植入天然瓣膜内的示例性方法。本领域的普通技术人员应当理解,处于径向压缩构型的瓣膜假体100被加载到导管1450的远侧部分上。瓣膜假体100的径向压缩构型适合在脉管系统内经皮递送。导管1450被构造成用于经皮经导管瓣膜置换,并且可以是下列文献中描述的递送系统之一,但不限于这些递送系统:Savage等人的美国专利公开第2011/0245917号;Dwork的美国专利公开第2011/0251675号;Shipley等人的美国专利公开第2011/0251681号;Murray,III等人的美国专利公开第2011/0251682号;以及Murray,III等人的美国专利公开第2011/0264202号,这些专利中的每一份均以引用方式全文并入本文中。如图14所示,根据介入心脏病学和/或介入放射学领域已知的技术,具有远端1452的导管1450在逆行入路中被经管腔推进通过脉管系统而至处理部位,处理部位在本实例中为目标患病天然主动脉瓣AV,其在患者的左心室LV和患者的主动脉A之间延伸。冠状动脉CA也在图14的剖视图中示出。导管1450向天然主动脉瓣AV的递送可以通过经皮经股动脉入路实现,或者可以通过本领域已知用于触及心脏瓣膜的不同递送方法被定位在心脏的所需区域内。在递送期间,瓣膜假体100在导管1450的外部护套1454内保持压缩。导管1450被一直推进到远端1452在天然主动脉瓣AV的远侧并且设置在左心室LV内为止,如图14所示。在一个实施例中,导管1450被推入左心室LV内大约5mm。
一旦导管1450根据需要被定位,导管1450的外部护套1454就回缩,以暴露第一锚固区段108(和因此第一管状支撑架110)和假体100的中央瓣膜区段112的至少一部分。一旦从外部护套1454释放,自膨胀的第一管状支撑架110就返回至其膨胀或部署构型,如图15所示。在从外部护套1454释放时,容纳假体瓣膜部件114的织物管状主体102的中间部分102B可包括松弛部1555,其中中间部分的材料为松垂的、下垂的或以其它方式松弛的。松弛部1555可以存在,因为中间部分102B不受任何管状或周向支撑架元件支撑。此外,在从外部护套1454释放时,第一管状支撑架110的张开的端部130与天然主动脉瓣AV略微间隔开。在手术中的这个时候,第二管状支撑架120仍然被约束在外部护套1454内。
参看图16,导管1450接着如由方向箭头1656所示向近侧回缩,以便将第一管状支撑架110的张开的端部130抵靠天然主动脉瓣AV的瓣环而座置。具有安装在其上的瓣膜假体100的整个导管1450可以被使用者牵拉或向近侧回缩,或者导管可包括单独的机构(未示出),使得瓣膜假体100可以被单独地或独立地牵拉或向近侧回缩,而不使整个导管1450回缩。在第一管状支撑架110的张开的端部130与天然主动脉瓣AV的瓣环并置地座置的情况下,导管1450如由方向箭头1758所示地向近侧进一步回缩,以便将张力提供至管状织物主体102的中间部分102B,如图17所示。导管1450被向近侧牵拉,直到管状织物主体102的中间部分102B被拉紧或拉伸至大体上直的构型,并且沿着中间部分102B的长度不存在松弛部。
在管状织物主体102的中间部分102B被拉紧之后,导管1450的外部护套1454回缩,以暴露第二锚固区段118(和因此第二管状支撑架120)。一旦从外部护套1454释放,自膨胀的第二管状支撑架120就返回至其膨胀或部署构型。第二管状支撑架120抵靠主动脉A地部署,从而将瓣膜假体100锚固到主动脉壁。导管1450接着被移除,并且瓣膜假体100保持部署在天然主动脉瓣AV内,如图18所示。在部署之后,在第一和第二管状支撑架之间存在张力,并且该张力足以在整个心动周期内保持主动脉瓣环处的密封,并且在心动周期内也将管状织物主体102拉紧,以保持大体上直的构型和正常的瓣膜功能。如果天然主动脉瓣AV包括天然瓣叶(图14-18中未示出)并且这样的瓣叶未被移除或切除,则瓣膜假体100被部署在患者的缺损瓣膜的天然瓣叶内,并将天然瓣叶保持在永久打开状态。
在本发明的任何实施例中,裙部或其它密封材料可以联接到第一管状支撑架。如前所述,当构造为主动脉瓣的置换物时,瓣膜假体的第一锚固区段用作瓣膜假体的流入端,并且延伸进入且锚固在患者的左心室的主动脉瓣环内。天然瓣环可包括在其内表面上的表面不规则处,并且因此一个或多个间隙或腔体/裂缝会存在或者会形成于瓣膜假体的周边和天然瓣环之间。例如,钙沉淀物可以存在于天然瓣叶(例如,狭窄的瓣叶)上,和/或在天然心脏瓣环和假体之间可以存在形状差异。更具体地讲,在一些情况下,天然瓣环不是优选地倒圆的,并且具有对应于天然瓣叶的连合点的缺口。结果,具有大约圆形形状的假体在天然瓣膜中不提供精确的配合。无论其根本原因是什么,这些表面不规则处都会使常规假体瓣膜难以在假体瓣膜和瓣环的内表面之间形成不透血液的密封,从而造成不期望的瓣周漏和/或在植入部位的回流。图19示出了根据本发明的另一个实施例的第一管状支撑架1910的侧视图,其中第一管状支撑架包括裙部1960。裙部1960用来封堵或填充瓣膜假体的周边与天然瓣环之间的间隙,从而减少、最小化或消除穿过其中的渗漏。裙部1960围绕第一管状支撑架1910的外部或外表面延伸以阻止围绕瓣膜假体(图19中未示出)的周边的血流,从而最小化和/或消除在植入部位处的任何瓣周漏。在本实施例中,当组装到经导管瓣膜假体中时,第一支撑架1910联接到管状织物主体(图19中未示出)的外表面,使得第一支撑架1910被夹在其内表面上的管状织物主体和其外表面上的裙部1960之间。当部署时,裙部1960可以被就地定位在天然瓣环处、瓣环略上方、瓣环略下方、或它们的某种组合处。裙部1960的长度可以根据应用场合变化,并且裙部1960可以比所显示的更短或更长。例如,在本发明的另一个实施例中,裙部1960延伸超出第一支撑架1910的近端,使得当组装到经导管瓣膜假体中时,裙部1960在假体瓣膜部件的位置处上覆管状织物主体。用于裙部1960的合适的材料包括但不限于低孔隙率织造织物,例如,聚酯、涤纶织物或PTFE。多孔材料为组织向内生长有利地提供了介质,并且具有低密度和最佳孔隙率的可生物吸收材料和/或聚氨酯泡沫有助于装置到解剖结构的密封。此外,裙部1960可以是心包组织,或者可以是针织或织造的聚酯,例如聚酯或PTFE针织物,两者都为组织向内生长提供了介质,并且具有拉伸能力以适形于弯曲的表面。可以备选地使用聚酯拉绒织物,例如当希望在一侧上为组织向内生长提供介质并在另一侧上提供光滑表面时。
虽然上文已描述了根据本发明的各种实施例,但应当理解,这些实施例仅是以说明和示例方式提供,而不进行限制。相关领域的技术人员应理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以在这些实施例中进行形式和细节上的各种改变。因此,本发明的广度和范围不应受上述示例性实施例中任一个的限制,而应仅根据所附权利要求和它们的等同物限定。还应当理解,本文所讨论的每个实施例的每个特征以及本文所引用的每个参考文献都可结合任何其它实施例的特征使用。本文所讨论的所有专利和公开以引用方式全文并入本文中。
Claims (20)
1.一种经导管瓣膜假体,所述假体包括:
管状织物主体,所述管状织物主体由合成材料形成,所述管状织物主体具有相对的第一和第二端部部分以及在所述第一和第二端部部分之间延伸的中间部分;
第一管状支撑架,所述第一管状支撑架沿着所述管状织物主体的所述第一端部部分附接到所述管状织物主体;
第二管状支撑架,所述第二管状支撑架沿着所述管状织物主体的所述第二端部部分附接到所述管状织物主体,其中,所述第一和第二管状支撑架彼此独立;以及
假体瓣膜部件,所述假体瓣膜部件设置在所述管状织物主体的所述中间部分内且固定到所述中间部分,其中,所述管状织物主体的所述中间部分不受支撑,使得所述第一或第二管状支撑架中的任意一个都不围绕所述管状织物主体的所述中间部分,并且
其中,所述假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
2.根据权利要求1所述的假体,其中,所述第一和第二管状支撑架被构造成为自膨胀的,并且尺寸被设计成当所述假体处于所述膨胀构型时将所述假体抵靠天然瓣膜组织而锚固。
3.根据权利要求1所述的假体,其中,至少一个窗口穿过所述管状织物主体的所述中间部分而形成。
4.根据权利要求1所述的假体,其中,所述假体瓣膜部件包括至少两个瓣叶,并且所述假体还包括附接到所述管状织物主体的所述中间部分的至少两个增强构件,所述至少两个增强构件与所述假体瓣膜部件的所述至少两个瓣叶的连合部对齐。
5.根据权利要求4所述的假体,其中,所述增强构件从所述第一管状支撑架延伸。
6.根据权利要求1所述的假体,其中,第二管状支撑架延伸超出所述管状织物主体的所述第二端部。
7.根据权利要求1所述的假体,其中,所述第二管状支撑架被构造成具有比所述第一管状支撑架更高的径向力。
8.根据权利要求1所述的假体,其中,所述第二管状支撑架包括在所述第二管状支撑架的外表面上的倒钩。
9.根据权利要求1所述的假体,其中,所述第一管状支撑架张开,使得所述第一管状支撑架的第一端部具有比所述第一管状支撑架的第二相对端部小的直径。
10.根据权利要求9所述的假体,其中,所述第一管状支撑架包括联接到所述第一管状支撑架的密封材料。
11.根据权利要求1所述的假体,其中,当所述假体处于所述膨胀构型时,所述第一管状支撑架、所述管状织物主体的所述中间部分和所述第二管状支撑架中的每一个包括所述假体的总长度的相应的三分之一。
12.一种用于植入天然瓣膜内的经导管瓣膜假体,所述假体包括:
管状织物主体,所述管状织物主体具有第一端部部分、第二端部部分、以及在所述第一和第二端部部分之间纵向延伸的中间部分;
第一管状支撑架,所述第一管状支撑架沿着所述管状织物主体的所述第一端部部分附接到所述管状织物主体;
第二管状支撑架,所述第二管状支撑架沿着所述管状织物主体的所述第二端部部分附接到所述管状织物主体,其中,所述第一和第二管状支撑架被构造成自膨胀的,并且尺寸被设计成抵靠天然瓣膜组织而部署,所述第一和第二管状支撑架彼此独立;以及
假体瓣膜部件,所述假体瓣膜部件设置在所述管状织物主体的所述中间部分内且固定到所述中间部分,其中,所述假体瓣膜部件包括三个瓣叶;以及
三个增强构件,所述三个增强构件附接到所述管状织物主体的所述中间部分,所述三个增强构件与所述假体瓣膜部件的所述三个瓣叶的连合部对齐,
其中,所述管状织物主体的所述中间部分不受支撑,使得所述第一和第二管状支撑架中的任意一个都不围绕所述管状织物主体的所述中间部分,并且仅所述三个增强构件联接到所述中间部分,并且
其中,所述假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
13.根据权利要求12所述的假体,其中,至少一个窗口穿过所述管状织物主体的所述中间部分而形成。
14.根据权利要求12所述的假体,其中,所述三个增强构件从所述第一管状支撑架延伸。
15.根据权利要求12所述的假体,其中,所述第二管状支撑架被构造成具有比所述第一管状支撑架更高的径向力。
16.根据权利要求12所述的假体,其中,所述第二管状支撑架包括联接到所述第二管状支撑架的外表面的倒钩。
17.根据权利要求12所述的假体,其中,所述第一管状支撑架张开,使得所述第一管状支撑架的第一端部具有比所述第一管状支撑架的第二相对端部小的直径。
18.根据权利要求17所述的假体,其中,所述第一管状支撑架包括联接到所述第一管状支撑架的密封材料。
19.一种分段式经导管瓣膜假体,所述假体包括:
管状织物主体,所述管状织物主体由合成材料形成;
第一管状支撑架,所述第一管状支撑架沿着所述管状织物主体的第一端部部分附接到所述管状织物主体,使得所述第一管状支撑架和所述第一端部部分在所述假体的流入端处形成第一锚固区段;
第二管状支撑架,所述第二管状支撑架沿着所述管状织物主体的第二端部部分附接到所述管状织物主体,使得所述第二管状支撑架和所述第二端部部分在所述假体的流出端处形成第二锚固区段,其中,所述第一和第二管状支撑架彼此独立;以及
假体瓣膜部件,所述假体瓣膜部件设置在所述管状织物主体的中间部分内且固定到所述中间部分,所述中间部分在所述管状织物主体的所述第一和第二端部部分之间延伸,所述假体瓣膜部件和所述中间部分形成所述假体的中央瓣膜区段,其中,所述中央瓣膜区段在所述假体的所述第一和第二锚固区段之间纵向延伸,并且不受支撑,使得所述第一或第二管状支撑架中的任意一个都不围绕所述管状织物主体的所述中间部分,并且
其中,所述假体具有用于在脉管系统内经皮递送的压缩构型和用于部署在天然瓣膜内的膨胀构型。
20.根据权利要求19所述的假体,其中,所述假体瓣膜部件包括至少两个瓣叶,并且所述假体还包括附接到所述管状织物主体的所述中间部分的至少两个增强构件,所述至少两个增强构件与所述假体瓣膜部件的所述至少两个瓣叶的连合部对齐。
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