CN110691563B - 过滤器设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开的方面针对基于导管的设备，诸如与导管一起使用或作为导管的一部分或用作导管或导管组件之类的部件。如可以根据一个或多个实施例实施的，一种方法和/或设备涉及过滤器，该过滤器具有框架，该框架形成过滤器的周缘并从其相对的表面分离。铰接臂连接到框架并与框架一起构造，以当在管状器官内展开时与管状器官的相对的内侧壁部分接合，并通过向框架施加力来利用内侧壁部分将过滤器密封到内侧壁。

Description

过滤器设备和方法

技术领域

各种实施例的各方面针对基于导管的设备及其方法。

发明内容

各种治疗可用于治疗多种医学状况，比如冠心病、动脉瘤以及其它。这些治疗通常可以涉及对组织的干预，比如去除、修复或以其它方式治疗组织。例如，冠心病有时可能涉及心脏瓣膜失调，这可以经由其中修复或更换瓣膜的干预技术来解决。

用于治疗各种病症的一种方式涉及使用导管进入患者的动脉并为多种技术提供通路。例如，可以经由导管执行各种手术，比如修复或去除组织、或者植入组织或其它装置。解决心脏病的一种这样的方法涉及经导管主动脉瓣置换或植入疗法(TAVR/TAVI)。这些和其它经血管方法可能涉及经由导管将人造或动物瓣片/瓣膜递送至患者的心脏。

尽管许多治疗方法已经有用，但对其安全植入仍存在许多挑战。常见的是引入、交叉和交换各种经皮装置以获得至冠状动脉血管、冠状动脉瓣膜或其它血管解剖结构的通路并对它们进行治疗，这些经皮设备比如是引导丝、导管、护套、引导导管和辅助技术。这些和其它组织修复或置换方法可使从血管壁和结构释放(放出)的颗粒/碎屑(栓塞)脱落，引起不受控制和不受保护的漂浮栓塞自由移动。释放的栓塞以及自由漂浮且不受控制的栓塞可经由血流带向远侧(带走)并引起问题，比如通过阻挡或阻塞冠状动脉、外周血管和神经血管。例如，在(TAVR/TAVI)手术期间，天然组织可能被压缩到主动脉壁中，以便为置换装置腾出空间。随着这些装置横穿主动脉弓，此动作可能引起动脉斑块、钙或血栓脱落或移位。这些颗粒会产生不利影响，比如引起中风。这些和其它事项对各种治疗方法提出了挑战。

各种示例实施例针对基于过滤器的设备及其植入。

根据示例实施例，一种设备和/或方法，涉及延伸臂、连接到该延伸臂的框架以及具有相对的表面区域的过滤器，该相对的表面区域围绕过滤器的周缘终止。过滤器在周缘处连接到框架，并与框架和延伸臂一起构造和布置，以与处于展开状态的框架一起伸展，并且在展开状态下，通过使延伸臂与管状器官的内侧壁的相应表面接合，并经由该接合，将力施加到框架，从而将框架和过滤器的周缘密封到内侧壁，使相对的表面区域之一顺应管状器官的内侧壁。该设备可以被实现为导管的一部分，并且被操纵以在从护套延伸的同时伸展并且塌缩(例如，并将颗粒捕集在过滤器中)以缩回到护套中。穿过护套延伸的线材或其它控制机构可以被实现以控制过滤器的扩张/收缩和一致性。

各种实施例针对一种栓塞保护装置，其设计成在诸如那些涉及TAVR之类的左心脏手术期间保护大脑免受中风。通过控制心脏输出循环期间的系统行为以及展开前后的精确和可预测的过滤行为，可以促进装置的动态双边缘密封的功能方面。

各种实施例可以用如下装置来实现，该装置包括：导管、轴和过滤器部件，该导管从近端延伸到远端，该轴在该导管内部并且可操作以在该导管中移动，该过滤器部件连接到该轴并且可操作以缩回到导管的远端内。过滤器部件包括诸如网状物之类的过滤器，以及通过支柱连接的内框架和外框架，带有连接到框架的延伸臂。过滤器的周缘联接到内框架(并且在某些情况下联接到外框架)，其中内框架和外框架沿彼此延伸。支柱操作成在外框架和内框架之间传递力，该力经由延伸臂施加，比如通过施加将内框架和网状物抵靠组织(例如，在血管组织内)的力。

在各种实施方式中，将具有本文所表征的框架、过滤器和延伸臂的导管插入人的主动脉弓中，并且将过滤器部件展开在主动脉弓中的至少一个动脉开口上方。过滤器材料被密封到围绕该至少一个动脉开口的主动脉弓内壁的一部分，并用于捕获流入该至少一个动脉开口的血液中的颗粒。在其它实施方式中，过滤器材料、框架和支柱被塌缩，其中捕获的颗粒在其中，并且网状物、框架、支柱和颗粒被缩回到导管中，然后可以被移除。

以上讨论/概述并不旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方式。随后的附图和具体实施方式还例示了各种实施例。

附图说明

考虑到以下与在此一起提交的附录以及包括在图中的附图结合的具体实施方式，可以更完整地理解各种示例实施例，附图中：

图1示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的过滤器支承设备；

图2示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的导管设备；

图3A-3D示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的导管设备的各个视图；

图4示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的过滤器支承设备；

图5A-5C示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的过滤器支承设备的各个视图；

图6示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的具有缩回的网状物的导管设备；

图7A-7G示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的过滤器支承件制造设备的各个视图；

图8示出了可以用各种实施例实现的过滤器部件；

图9示出了可以用一个或多个实施例实现的设备的刷状特征；

图10示出了根据一个或多个实施例的在人的主动脉弓内展开的设备，其中延伸臂向过滤器/框架施加力；

图11示出了可以根据一个或多个实施例实现的延伸臂的视图；

图12示出了根据一个或多个实施例的设备在人的主动脉弓内的定位；

图13示出了可以根据一个或多个实施例实现的框架、延伸臂和过滤器部件；

图14示出了可以结合本文的一个或多个实施例实现的主动脉压的曲线图；

图15示出了根据一个或多个实施例的框架的模型化的力施加；

图16A-16D示出了根据一个或多个实施例的导管设备的组装视图；

图17示出了根据一个或多个实施例的框架和网状物过滤器；

图18示出了可以根据一个或多个实施例设置的各个过滤器构造和相关的孔隙率方面；

图19示出了根据一个或多个实施例的可用于便于孔选择的因素图；

图20示出了根据一个或多个实施例的可用于便于孔隙选择的孔形状因素；

图21示出了可以根据一个或多个实施例实现的形状因素、孔径和最大颗粒尺寸的图；

图22示出了可以根据一个或多个实施例实现的孔拉伸特性；

图23示出了可以根据一个或多个实施例实现的过滤器生物响应特性；

图24示出了根据一个或多个实施例的可以用过滤器实现的生物材料响应；

图25示出了根据一个或多个实施例的可以用过滤器材料实现的表面活化效果；

图26示出了可以根据一个或多个实施例实现的材料的凝结时间；

图27示出了根据一个或多个实施例的与各个过滤器材料相对应的方面；

图28示出了根据一个或多个实施例的用于框架制造的夹具；

图29示出了可以根据一个或多个实施例实现的包括框架和延伸臂的设备；

图30示出了可以根据一个或多个实施例实现的用于形成框架的制造部件；

图31示出了可以根据一个或多个实施例实现的用于形成框架的制造部件；

图32示出了可以根据一个或多个实施例实现的用于形成延伸臂的制造夹具；

图33示出了可以根据一个或多个实施例实现的延伸臂和框架；

图34示出了可以根据一个或多个实施例实现的用于形成延伸臂的制造夹具；以及

图35示出了可以根据一个或多个实施例实现的制造夹具。

尽管本文讨论的各种实施例服从修改和替代形式，但是其各方面已经借助示例在附图中示出并且将被详细描述。然而，应理解到，意图不在于将本发明限制于所描述的特定实施例。与此相反，本发明意图是涵盖落入包括权利要求书限定方面的本公开范围内的所有修改、等同形式以及替代形式。

另外，在本申请全文中使用的术语“示例”仅作为说明，而不是限制。

具体实施方式

相信本公开的各方面适用于涉及过滤器的各种不同类型的设备、系统和方法，该过滤器比如可以使用基于导管的设备和方法来展开。各种示例实施例针对过滤进入血管组织的血流，这对于在允许血液流动的同时捕获颗粒是有用的。在特定实施例中，一种设备包括从血流中过滤颗粒的过滤器类型的材料，其连接到框架。延伸臂操作以将力施加到框架，并且在其中将框架和过滤器类型的材料密封到一表面，比如血管的内侧壁。在这些和其它实施例的上下文中，已经认识/发现，利用框架和延伸臂有助于将框架和过滤器密封到这样的侧壁，并且这种方法对于使过滤器顺应和密封在血管组织中的开口周围特别有用。因此，该方法可用于减轻颗粒进入这种开口，这在外科手序期间可能特别有用。此外，利用刚度的方面，可以将过滤器精确地密封至侧壁，而不必阻塞或过滤在血管本身内流动的材料。这种方法可以涉及提供可变的压缩垫圈密封件，以经由压缩同时起到止血和外部固定(“锁定”)的作用。刚度可以横跨框架和/或延伸臂变化，以促进期望的力的施加和过滤器密封。尽管不必如此受限，但是可以通过使用该上下文的示例的讨论来理解各个方面。

本文中，在附图和附录中(并且可能包括附录中的附图)表征各种实施例，并具有列出的特定尺寸、材料和其它特征。应当注意，这种特征是特定应用的示例，并且可以代表其它特征，可以设想各种这样的方面被相应地实现。

根据一个或多个实施例，一种设备包括：延伸臂、连接到该延伸臂的框架以及过滤器，该过滤器具有围绕过滤器的周缘终止的相对的表面区域(例如，网状物或其它材料)。过滤器在周缘处连接到框架，并与框架和延伸臂一起构造和布置，以与处于展开状态的框架一起伸展，并且在展开状态下，通过使延伸臂与管状器官的内侧壁的相应表面接合，并经由该接合，将力施加到框架，从而将框架和过滤器的周缘密封到内侧壁，使相对的表面区域之一顺应管状器官的内侧壁。轴可以连接到延伸臂并且可操作以在导管内滑动，并且相对于管状器官的内侧壁定位延伸臂、框架和过滤器，以将力施加到框架。轴还可以与框架一起操作以将框架和过滤器塌缩到塌缩状态中，并且在塌缩状态下将框架和过滤器抽回导管中。这可以促进捕获和移除诸如在手术期间脱落的颗粒之类的颗粒。例如，在将过滤器密封到主动脉弓侧壁中的开口的情况下，过滤器的面向主动脉弓的内部区域的部分会捕集流经过滤器并经由侧壁进入动脉的血液中的颗粒，并且可以相应地移除这些颗粒。

如上所述，可以使用各种过滤器。各种实施方式涉及具有相对表面的过滤器，该过滤器具有界定过滤器的外周的周缘边缘。例如，网状物或其它材料片材可以用于过滤器。当平放时，这种材料可以具有沿着过滤器的边缘周缘相交的下表面和上表面。该边缘周缘可以联接到框架，并用于抵靠血管的内侧壁密封。

框架可以以多种方式实现。在一些实施方式中，框架包括构造和布置成用于将过滤器密封到内侧壁的内框架、外框架以及将内框架连接到外框架的多个支柱。这些支柱操作以将经由延伸臂施加到外框架的力传递到内框架，并在其中将内框架挠性地顺应于内侧壁。这些支柱可通过提供弹力而可操作以促进内框架相对于外框架的挠曲，并且在其中促进外框架顺应内侧壁的物理特征。

过滤器可以多种方式联接。在一些实施方式中，过滤器在内框架的周缘内以及内框架和外框架之间延伸。支柱在外框架和内框架之间施加力，并通过将内框架和外框架压靠内部血管壁并围绕其中的开口来密封内部血管壁中的开口。如本文中所讨论的，支柱可促进变化的压力情况下并且伴随着血管壁的移动状态的密封，变化的压力比如是由于流体流动导致的。例如，内框架和外框架可以彼此保持一定位移距离，该位移距离根据所施加的力而变化。

如上和以其它方式在本文中所表征的各种实施例可以包括各种所描述的部件中的一些或全部。例如，某些实施例涉及根据本文讨论的框架可操作的框架。其它实施例涉及框架和联接到框架的过滤器，或者框架和联接到框架的延伸臂，或者框架、过滤器和延伸臂。还有其它实施例还包括可操作以在导管内移动并如上所述联接框架的轴。再有其它实施例还包括从近端延伸到远端并且可操作用于接收轴、框架和任何其它部件的导管。关于框架的展开、框架到内侧壁的密封以及框架在导管内的缩回的各种功能可以在各个部件之间集成。例如，延伸臂沿延伸臂的将轴连接到框架的一部分具有至少两个弯曲部，这些弯曲部可用于与内侧壁接合，并对框架和伴随的过滤器施加压力。因此，侧壁可以利用延伸臂的类似弹簧的特征来促进侧壁中的开口的密封。

各个方面针对一种与导管一起使用的设备，并且包括具有框架和连接到框架的铰接臂的过滤器。框架形成过滤器的周缘并且将过滤器的相对表面分离。铰接臂可操作以当在管状器官内展开时与管状器官的相对的内侧壁部分接合，并通过向框架施加力来利用内侧壁部分将过滤器密封到内侧壁。

各种实施例针对导管部件，并提供对基于矢量的过滤器和隔离区域实体的控制，以促进将其插入递送导管腔中，减轻对导管部件的潜在损害，这可能涉及冲洗过滤器/框架，保持无空气状态，将基于矢量的装置封装到受约束的状态，以便转移到递送导管中，并且可以自动化。这样的方法可涉及保护器部件，该保护器部件容纳包括过滤器和框架的导管部件。加载器部件以可控的并且可转移到递送导管腔中的的状态约束导管部件，并与保护器部件一起可操作，以提供一个无空气的环境，带有表征该部件内存在的捕集的空气的视觉指示器。这可以在组装期间提供保护，以防止在灭菌以及运输和处理期间的粗暴处理。手柄部件促进将导管部件从加载器部件插入递送导管腔。手柄部件还可以操作以锁定和解锁到导管部件的轴，在轴上轴向行进，并且当锁定时，通过手柄将扭矩、推力和拉力从操作者传递到轴，并最终传递到过滤器/框架。这样的方法可以用如图所示的手柄部件来实现(例如，如图16所示)。

一些实施例涉及具有如本文所表征的各种部件的基于方法的应用，可能涉及制造方法和/或使用方法。根据一个或多个实施例，一种制造设备的方法实现如下。提供了延伸臂、连接到延伸臂的框架和过滤器。过滤器具有围绕过滤器的周缘终止的相对的表面区域(例如，网状物或其它材料)，并且过滤器在该周缘处连接到框架。过滤器与框架和延伸臂一起操作，以在框架处于展开状态时使过滤器伸展。在展开状态中，通过使延伸臂与管状器官的内侧壁的相应表面接合，使相对的表面区域之一顺应管状器官的内侧壁，并且经由该接合，将力施加到框架，这将框架和过滤器的周缘密封到内侧壁。在一些实施例中，通过对框架进行热机械处理以设置一定程度的刚度来优化框架的机械性能，这有利于框架和过滤器在管状器官内的展开，并且有利于将框架和过滤器密封到管状器官的内侧壁。对框架进行热机械处理可包括通过以下一项或多项的组合来设置刚度：框架(例如镍钛诺)的冷加工、施加形状设定的热处理温度以及选择形成框架的合金的化学成分。

一个或多个用例实施例涉及使用如本文所表征的过滤器和框架来如下所述过滤血液或其它流。过滤器随着框架处于展开状态而伸展，并且在展开状态中，通过使延伸臂与管状器官的内侧壁的相应表面接合，相对的表面区域之一顺应管状器官的内侧壁。经由该接合，将力施加到框架并且将框架和过滤器的周缘密封到内侧壁。可以根据本文的一个或多个实施例来实现这样的可操作特性，比如通过利用延伸臂来接合侧壁。

各种实施例针对一种栓塞保护装置，其设计成在诸如TAVR之类的左心脏手术期间保护大脑免受中风和栓塞碎屑的侵害。经由控制心脏输出(CO)循环期间的系统刚度和固有频率，实现了设备的动态双边缘密封。与心脏循环的频率相比，可以将在血液动力学环境中实施的固有频率设置得更高。这种更高的固有频率可以有利于降低框架的位移并有利在其中增加密封性。该装置具有框架，该框架具有固有频率(N)，该固有频率是其相对于锚固点(La)的最大位移(Ds)(在远端处)、延伸臂的铰接部及其特性的函数。在各种实施方式中，框架的刚度弹簧特性和其它方面可操作以在CO循环期间挠曲，使得框架和联接的过滤器被保持就位以密封主动脉弓侧壁中的开口。可以将各种不同的过滤器附连到框架，并用于过滤穿过主动脉弓侧壁中的开口的材料。在一些实施方式中，在各个框架部件之间使用支柱，与框架的刚度一起将这种过滤器密封抵靠侧壁，并在变化的压力条件下保持该密封，同时与主动脉弓一起挠性地移动。延伸臂可铰接以与主动脉弓的内侧壁相互作用，以提供抵靠框架的压力并挠性地将其保持就位。

现在转向附图，首先参考图10，示出了框架/过滤器和延伸臂(EA)组件/系统。锚固点A、B和C支承延伸臂，从而产生力(F)和扭矩(T)。该系统包括框架组件，该框架组件具有围绕其周缘包裹的薄过滤器和在其近端处的支承延伸部。这产生了可以克服施加在框架/过滤器组件上的血液动力学力的机械力。支承延伸臂连接框架组件的近端。延伸臂和轴的主要功能是：a)传递推力和扭矩，以推动、拉动和旋转框架组件通过导管；b)将框架/网状物组件展开并定位在预期的位置，以进行密封和过滤；c)提供必要的密封力抵靠主动脉弓(AA)壁；d)在心输出循环和动脉搏动期间为框架/过滤器组件提供足够的刚度；e)沿降主动脉提供各种锚固点，以便它可以支承并减少框架/过滤器的位移。图10示出了框架/过滤器组件及其在AA和降主动脉中展开的铰接的延伸部。锚固点：A、B和C支承框架组件，并在展开期间产生所需的密封力(F)和维持扭矩(T)。可以在I型、II型或III型弓形几何结构中实现多种可能的组合。

铰接可以以各种方式实现，以适合特定的实施例。在一些实施方式中，延伸臂锚固在降主动脉上的各个点(A，B，C等)处，并且其为框架的密封表面提供物理支承和机械弹力。延伸臂包括特定宽度的短的成角度的部段，如图11所示，这些部段被连接以形成连续实体。每个部段可以相对于彼此铰接和旋转，因为每个部段都有助于EA的总刚度。

延伸臂的总弹力(F)和扭矩(T)是每个铰接部段的全部单独力和扭矩的总和。每个部段的铰接部由部段长度(L)、部段刚度(Ks)和部段几何形状(宽度和厚度)表征。延伸臂的铰接部段与延伸臂的弯曲和扭转部段相结合，允许轴和框架组件近端之间的过渡部段更精确地操纵和适应降主动脉的弯曲结构。框架/过滤器的总刚度(K)、末端位移(D)、密封力(F)、扭矩(T)以及最终固有频率(N)由延伸臂的铰接特性控制。

再次参考图11，延伸臂的铰接部段提供所需的密封F和T以最小化Ds。控制其特性的延伸臂的设计参数包括：1)部段长度(L1、L2、L3等)；2)相对旋转角度(Φ1、Φ2等)；3)部段相对刚度(Ks)；以及4)每个部段相对于轴的顺时针/逆时针(CW/CCW)的旋转趋势。此外，臂材料的物理特性、线性和腐蚀性会影响应用。可以实施最佳设计以确保EA(给定正确的La组合和顺序)始终具有可用于将框架/过滤器组件抵靠AA壁密封的净的正F和T。

如上所述，可以实现刚度和固有频率方面以实现密封。主要功能包括产生抵靠AA壁的动态的双边缘密封，并过滤来自三个弓形血管循环的栓塞碎屑。为了实现该目标，铰接的延伸臂的K(F与Ds的比)必须克服每个循环期间由于心脏输出(CO)和脉冲流量/压力曲线而产生的净力。期望框架/过滤器组件表现为使得当经受外力时，其接近零Ds而不会振荡或与AA分离。可以设置延伸臂的总刚度(K)，以控制框架/过滤器组件从其密封位置位移了多少。框架/过滤器组件的高N表示EA的相应高K(相对于La)，因此，没有Ds或最小的Ds。相对于La，EA的总刚度系数较低，表明频率较低，因此Ds较高，这可与图12一致。

框架/过滤器组件和AA壁之间的任何分离都可能导致泄漏。CO环境中框架的N表示延伸臂的K对框架/过滤器的支持程度。延伸臂的刚度和阻尼特性决定了框架结构在经受突然的CO力或动脉脉动[Eq-1]后将如何适度地恢复到其稳定的密封位置。例如，任何结构的基本固有频率都可以通过以下粗略地近似：

其中f_n等于固有频率，单位为弧度每秒，K为刚度(力/位移)，m是结构的平衡质量。根号下的术语也可以表示为在地球的重力(g)加速度影响下动态加速度与最大位移(对于纯静态位移)Δ的比值：f_n＝3.13(1/Δ)0.5)。然而，必须实验上确定经受各种血液动力学力的框架/过滤器结构的实际N和K。La相对于远端(Ls)的位置也是重要的参数。随着Ls变短，Ds变小，并且框架/过滤器的N和EA的K增加，并且谐振的可能性降低，因此泄漏减少。

框架/过滤器结构在AA环境中的稳定性，因而其密封效率是其刚度和固有频率的直接函数。如本文表征的铰接式延伸臂允许框架将其自身牢固地锚固在降主动脉上，穿过复杂的几何形状并产生足够的密封力和扭矩以克服人心脏输出的固有血液动力学力。

如本文所实现的框架组件的固有频率(N)、刚度(K)和时间常数(Tau)被用来促进在人体的主动脉弓环境中的应用。在各种实施例中，实现了利用这些方面的栓塞装置以在集中在TAVR上的左心脏手术期间保护大脑免于中风。装置的动态双边缘密封的功能需求要求控制系统时间常数，以响应心输出循环。框架响应与结构的固有频率及其刚度直接相关。该系统包括框架组件，该框架组件具有围绕其周缘包裹的薄膜过滤网和在其近端处的支承延伸部以产生机械力。在伸展(或展开)状态下，它覆盖了主动脉弓的三个主要人体动脉，偏转了进入的栓塞。在其塌缩(或封装)状态下，在展开之前，它完全配装在导管内部。当框架和网状物组件在AA中展开时，经受多个矢量力。它们包括：a)归因于心输出(CO)的血液动力学力，b)振荡的AA壁的动力和结构力，c)薄膜网的浮力，以及d)产生抵靠壁的密封力的框架组件及其延伸部的机械弹力。图13示出了在自由空间中实践主要机械力和血液动力学矢量力的设备的实施方式。

功能方面可以包括，例如那些：1.抵靠主动脉弓的壁产生动态的双边缘密封，2.过滤或偏转栓塞碎屑使其远离弓形血管循环，3.抵抗血流的血液动力学力、压力、网状物浮力并过滤网膜上的拖曳。4.符合典型主动脉弓的解剖曲率变化。5.最小化围绕设备的未过滤血液的流动，6.为大型弓形血管提供足够的面积和过滤覆盖范围，以及7.提供可减少每次CO循环脉冲期间系统响应时间的足够的弹力和刚度，以及8.防止系统与CO同相谐振，放大率降低。

在每个心脏循环期间，所施加的力(例如，框架组件和过滤网)的净平衡FNET会导致系统附着并密封到出现三个主要动脉的AA的更多方面。在每个循环期间，主动脉的壁在径向上伸展和收缩。这种振荡导致弓部的直径相应地增大或减小。框架动态地适应于心脏循环，使得框架边缘到壁的密封将保持完整，从而防止泄漏。

除了上面提到的动态边缘密封以外，还确保了围绕连结的弓形动脉的周缘的足够覆盖，使得由于FNET的变化，在每个心脏循环输出(CO)上框架/网状物组件的小位移不会通过密封界面产生泄漏血液。净的系统矢量力(机械的和非机械的)FNET构造成推抵框架/AA壁的密封界面，因此过滤网可以执行其功能而不会由于泄漏而造成流体损失。

主动脉中的压力-时间轮廓不是连续的平滑曲线；各种实施例解决了这个方面的问题，同时保持密封抵靠诸如主动脉弓的血管的侧壁。每个CO循环(AP线)在主动脉中产生三个不同的压力轮廓，从而产生阶跃压力或强制作用抵靠框架/网状物组件。每个区域(DP)中压力的变化导致主动脉中的血流速率(Q)和流速(V)。流率(升/分钟)可以近似为Q＝VA，其中A是关注点处主动脉的横截面积。

图14示出了示例性主动脉压力(AP)曲线，其中可以将区域“2-3”、“3-5”和“5-6”识别为具有不同的轮廓，各种实施例均针对解决该轮廓。在以下情况下会在主动脉中发生压力阶跃作用：a)主动脉瓣突然打开，并且来自LV的压力被泵入主动脉(大约0.15秒；100Mm-Hg；区域“2-4”)。b)由于伸展的壁的弹性能量和(重脉切迹-约0.1秒，区域“4-5”)，主动脉瓣迅速至闭合状态并且主动脉中的压力增加略高于LV中的压力值，以及c)等容扩张，其中压力逐渐降低(大约0.2秒，90Mm-Hg秒，区域“5-6”)。重脉切迹表示由于短暂的血液回流而中断平滑流动，当心室松弛时，该血液回流闭合主动脉半月瓣。每个区域在框架组件上产生强制作用。每个强制作用的绝对值为(|FCO|)。当|FCO|与框架/网状物组件相互作用时，净的结果必须是|FCO|<FNET不会在其固有频率附近放大。每个阶跃力输入可以用数学方式描述为：

在各种实施例中，由于组合力FNET的影响，框架/网状物组件的行为可以表示为二阶系统。系统的响应，该系统可以通过激发每个区域中的一系列阶跃压力(或力)作用来展示。阶跃输入的特征在于快速的初始上升时间(t)和平坦的平台(F0＝0；F1＝|FCO|)。可以将二阶系统行为建模为加速度、质量、阻尼因子和刚度参数的组合。该系统通过在一个时间常数(Tau)内稳定下来并减小放大率，或者没有较大/较小振幅的振荡来对快速上升的输入力做出反应。如图15所示，可以使用质量(m)、阻尼因子(c)和刚度系数(k)对主动脉中框架/网状物组件的行为(响应)进行建模。如果“Y0”的零值对应于卸载时(立即从导管释放后)框架(弹簧)的位置，则将框架/网状物组件移动距离y所需的力Fs由Fs＝kY给出，其中k称为系统的弹簧常数或刚度。参数“Y”对应于框架组件的远端的位移。公式(2)定义了系统对阶跃力输入(|FCO|)的频率响应，其中“wn”是系统的无阻尼(自由状态)固有频率，而“ζ”是与阻尼因子(C)相关的阻尼系数。在一个或多个实施例中，在最短可能的时间内，实现了没有直接或循环位移(Y的变化)的稳定状态。该“临界阻尼”系统(ζ＝1)表示到达稳定点的最快路径(最小框架位移、无循环运动和最短时间)。然而，可能会增加这些单独的因子，因为为了系统稳定性，在选择正确的阻尼系数、固有频率以及最终的刚度参数之前，可能会考虑其它设计因子。

期望系统表现为使得当经受阶跃压力输入时，系统最快且无振荡地接近零位移(Dy＝0)。这种情况可以称为“临界阻尼”，并且可以表示为：

框架/网状物组件的主要刚度(K)可以通过在延伸臂(铰接部段)中纳入一系列短长度的弯曲部段来实现。因此可以使用依靠机械弹力而不是血液动力流体力(比如横跨网状物的流体压力差)的基于压力的系统来抵靠主动脉壁产生密封力。铰接部段相对于彼此以及相对于框架具有锐角。这允许框架的更好的可操纵性，并同时在期望的方向上控制系统刚度。方向性和刚度值为平衡功能和机械的要求而实施。当框架/网状物组件位于导管内部时(例如，展开前封装到AA中)，以适当的强度和方向施加系统刚度(k)，以促进导向并顺应导管的尺寸限制。铰接部段的长度和角度被定制以在导管内部提供可期望的摩擦量，并当将铰接部段引导穿过导管，有利顺应AA内的小半径以及其弯曲和蜿蜒的路径。因此，保持了抵靠循环扩张的主动脉壁的恒定密封力。将固有频率设定成使其在响应阶跃力作用时不会放大，并且其刚度顺应动态变化的壁。此外，可以定制达到稳定点的时间，以使其不会重叠到下一个强制作用的开始。因此，可以将达到稳定的时间设置为小于强制作用的最小时间阶跃(t)。

可以将刚度设置为可变地适应特定的实施方式。功能性可以通过在操作期间上部(框架)和下部(延伸)部件如何起作用和相互补充来设置。组件的框架和延伸部分在不同平面上都具有方向性的刚度和铰接点。框架部段在其中心线的任一侧上均包含多个横杆(rails)和支架，与单根圆线相比，形成了更大的表面区域。支架将横杆连接在一起，形成动态弹簧系数，其随着主动脉壁由于心脏循环而伸展和收缩始终与主动脉壁接触。同时，嵌入到框架组件中的“串联”和“平行”弹簧(支架)的该组合可以适应横跨三维空间的多个自由度。组件的延伸部分也具有独特的功能。它的功能是在弓部的下部部分中引导并支承上部部件(框架)。它包括各种连续的大的和小的半径弯曲部，沿其长度具有各种几何形状和材料特性(因此具有刚性)。通过控制延伸部沿其弯曲路径的刚度并控制其空间位置(即将锚固点对准侧壁)和扭转行为，框架本身的固有频率可以保持在设计范围内。框架的固有频率范围可以在2-15Hz之内，然而可以通过控制在框架和延伸部的不同部段处的刚度来实现更窄的带宽。框架和延伸部可以用作集成系统，然而可以实现某些操作独立性(隔离)，以避免它们之间的串扰。设置框架的固有频率和刚度，以使框架和密封不会由于将框架放置在期望位置后心脏输出或用户输入而使扩展部段经受的干扰的不利影响(显著)。比如图13中所示的铰接部段的功能可以设置为“松散地”连接框架和延伸部的整体刚度，并同时允许两者之间的平滑过渡，从而连接保持牢固(例如，像车桥的通用联接器一样)。

通常，可以根据以下一个或多个因素来控制延伸部或框架的任何部分的刚度：a)材料特性和化学/物理组分。b)几何刚度，它是形状和尺寸的函数，以及，c)形状设定参数和工艺，并且其能产生设计的材料刚度。每个类别的组合和选择可导致在每个部段处框架和延伸部二者的连续且铰接的特性。

在一些实施方式中，可以通过设置特性来达到期望的设计，使得系统不会振荡，而是缓慢而单调地接近其最终稳定值(y＝KF1)，同时满足功能要求。y接近其最终值的速度取决于ζ的值。ζ越高，y值变化越慢而没有振荡。阻尼系数根据阻尼因子(c)、框架/过滤网的质量和刚度系数设置。然而，阻尼因子(c)可以被实施为可变因子，其值为在血液动力学环境中的网状物密度、孔隙率和浮力的因子。浮力(在这种情况下)也是主动脉中位移的血液量和过滤网表面积的函数。施加在滤网上的血液动力学拖曳力是血液粘度、网状物表面积和拖曳系数的函数。网状物的表面积越小，在每个阶跃强制作用期间的拖曳力越小，并且它在导管内部产生更少的摩擦。密度高于血液的过滤网产生抵抗框架弹力的力。可以实施较轻的网状物以增强抵靠壁的密封力。公式(3)表示ζ>1的“过阻尼”系统。该系统在经受阶跃输入时不会振荡。Fl＝|FCO|是当主动脉瓣打开时由于阶跃强制作用而产生的初始力。

较高的wn值会使系统更快地到达其最终静止点，其中，系数“Tau＝ζwn”是系统时间常数。将一个时间常数(1x Tau)限定为系统位移值达到其最终值的62.8％所需的时间。因此，通过控制和仔细选择K、ζ和wn的值，当也考虑摩擦和浮力的影响时可以优化系统。

图14所示的AP轮廓从区域2到区域6的总时间跨度约为0.50秒。在每个CO循环期间，来自AA的每个区域的时间贡献分别约为0.15、0.10和0.25秒。总系统时间常数(Tau)必须使得始终小于主动脉中强制作用的最短上升时间(此处<0.10秒)。此外，在下一个强制作用开始之前，可以设置额外的安全裕度，以使系统完全稳定。例如，当FNET与FCO在相同的数量级上时，这可以避免振荡。(|FCO|＝FNET)。

框架和/或延伸臂的各个方面可以进一步定制以适合特定需求，诸如用于将结构装载在导管内、减少管内部的摩擦、扩张网状物以扩大覆盖范围、针对导管的挠曲和弯曲进行协商、抵抗递送轴的推/拉力、展开时克服网状物的浮力以及克服网状物在导管内部移动时的拖曳力。框架可以是可缩放的，使得从一种尺寸至另一种尺寸可以保持其形状和属性(即，从8F到10F等，形状保持不变，比如用于不同的实现方式)。可以通过从平坦(例如镍钛诺)材料开始着手或从海波管(hypotube)开始着手，然后进行激光切割或其它切割方法来获得形状。框架组件的形状还可具有附加特征，比如框架组件中间或侧部的附加主干。FA形状还可包括在轴向和横向两者上的各种尺寸和角度，以适应各种主动脉弓的解剖结构和尺寸。可以将框架实现为提供/引导扭转力(例如，抵抗AA的扭转)、垂直力(推抵三个动脉的覆盖区域以产生密封)、侧向力(例如，垂直于AA的平面)、在交叉轴线方向上的侧向血液动力学力/流体力以及与AA的平面相切的侧向力，以及由于心脏输出/血液动力学力并在轴向上的对流体力的抵抗力中的一个或多个。

关于本文所述的过滤器，可以采用多种制造方法和处理来实现期望的结果。在一些实施方式中，可以使用高于室温的、针对Af＝32摄氏度(℃)的奥氏体完成转变温度。可以通过控制镍钛诺线材/棒的冷加工和热处理以获得特定的奥氏体完成温度，从而获得期望的轴的刚度和可推动性，从而实现各种镍钛诺轴性能。

如本文所表征的轴可以被设计成具有挠性特性以适合特定需求。例如，轴可以形成为围绕紧凑的半径协商，抵抗管内部的推/拉力/拖曳力，提供一对一的可扭转性，相对于框架和隔离区域的组合刚度提供期望的刚度(K值)，提供降低的超弹性以实现最佳刚度，以通过弯曲的解剖结构更好地协商和递送框架组件，抵靠覆盖区域产生主要的垂直力，为网状物连接提供锚固点，并为框架提供扭转力。

在特定的制造方法中，使用具有预期的最终框架厚度的平坦的超弹性镍钛诺片材，该框架厚度比如在0.008”-0.020”的范围内。然后，通过激光烧蚀、电蚀刻工艺或其它类似技术，将镍钛诺片材的厚度选择性地减小到大约0.001”，以在产生最终的网状物图案之前产生网状物表面覆盖范围。最后，通过激光切割或电-化学工艺，产生最终的网状物图案。这在最终形状设置之前提供一件式镍钛诺框架组件。通过适当的热形状设置夹具并在约400℃-600℃(比如约500℃)的温度下进行热消散，可以完成该最终形状设置工艺。

可以为过滤器组件提供相对于CO的异步移动(异相)，这可以帮助消除由于CO引起的框架位移的放大。可以将铰接点设置成提供曲率和刚度的变化，以适应横跨主动脉弓的各种类型的受限的几何形状。这可以促进对可变和变化的AA直径的动态适应/密封。例如，在展开后，可以在AA上施加CW力。铰接还可以抵消递送轴移动的影响(减少用户移动的影响)，并且更贴近于AA的曲率，并且在恢复到导管内部期间使其尺寸最小化并减小其形状。

如本文所述，支柱可被实现为促进将过滤器密封到如本文所表征的侧壁。横截面高度与宽度的比率可以称为α(阿尔法)，用于表征整体框架刚度以及框架产生的力的方向性。对于刚性框架应用，可以使用α>2。对于中等刚度，α可以在约1.5到2之间，比如在有适度的心脏输出(CO：4-5L/min)和/或几何形状较少受限以及横跨动脉的过渡区域平滑(AA中的急转弯较少)的情况下可应用。更刚性的框架可以处理适度的网状物浮力、较薄/较轻的网状物以及导管内部的摩擦。对于低刚度，可以使用大约1.25至1.5之间的α，用于比如那些涉及低心脏输出(CO：<3.5L/min)和/或几何形状具有横跨动脉的非常尖锐的过渡区域的应用，并且用于在导管内部提供低摩擦力，并增强对血液动力学环境中的网状物引起的力的敏感性。

相应地，框架组件的组合的轴向、侧向和扭转力可产生隔离/阻尼系统，使得框架组件可用作密封抵抗血液血液动力学力(例如，类似于汽车悬架系统)。密封的横杆和支柱的组合控制侧向和扭转力。隔离区域的形状和尺寸控制轴向和垂直力。框架组件的固有频率可以用作阻尼系统如何起作用的指标。FA的固有频率越高，对弓部的密封越好。相对于递送轴的刚度，从隔离区域的开始到近端FA可以使用连续可变的刚度，以在心脏输出和导致的主动脉搏动期间提供更自然的缓冲。它还将为主动脉弓的实际曲率提供“接近”。FA的刚度值从递送轴到远端增加，使得框架组件的组合刚度总是小于递送轴的刚度。FA和网状物的血液动力学网的组合机械力可以大于由于心脏输出的血液动力学力，并且相对于心脏输出的频率异相。

本文所表征的框架的各个方面可以通过如下的轴向特性来实现。当在弯曲的主动脉弓解剖结构中展开时，框架的名义纵向半径接受形状约束力。主动脉弓半径小于框架的半径。这经由主动脉弓的较小的曲率半径提供了受约束的状态，该受约束的状态用于在框架结构内建立势能。当解剖结构允许时，经由弓部移动，势能被释放为动能，从而导致框架变直。该移动用于保持与解剖结构的密封接触以及血流中的纵向刚度。

本文所表征的框架的各个方面可以通过如下的径向特性来实施。框架的指定宽度源自分别在框架结构的每个端部处的两个枢轴点。这些枢轴点初始化扩展运动，以径向覆盖过滤器。框架的名义宽度大于主动脉直径。当框架被解剖结构约束时，势能被存储。当解剖结构允许时，经由主动脉扩张，势能被释放为动能，从而导致框架扩展到其名义状态。该运动用于保持过滤器的宽度方向的覆盖并支持与解剖结构的密封接触。

可以使用各种类型的铰接特性来促进FA展开和更好的密封。一种类型涉及FA本身的机械铰接，这可以更好地适应主动脉弓的更受限的和更短的长度。另一种类型是隔离区或延伸臂从框架的近端到轴的连接部的铰接。可以提供铰接部以更好地引导抵靠曲率，并提供抵靠主动脉壁的壁的顺时针方向的正向力。另一类型涉及材料刚度。框架的组合的轴向和垂直力决定了支柱的刚度，因此决定了抵抗血液动力学力的阻力。

本文所表征的框架的各个方面可以通过如下的提升特性来实现。将轴、延伸臂和框架结构构造成分别向框架提供提升力，这促进与主动脉弓侧壁的相互作用。部件的规格使得利用轴的材料特性和解剖结构尺寸来产生这种存储的能量。当解剖结构允许时，经由弓部移动，势能被释放为动能，从而导致支承框架结构。

本文所表征的框架的各个方面可以通过如下的脉冲特性来实现。作为径向矢量的扩展，框架结构的名义形状将力施加到主动脉壁中用于密封。在心脏循环和相关的主动脉扩张和收缩期间，阻力(势能至动能)保持与主动脉壁的基于力的接触，从而在整个动态心脏环境中保持密封。

各种类型的过滤器可以与各种实施例一起使用。过滤器网可以如下的行为、物理和机械特性、孔隙率以及化学和血液动力学效应实现。此外，网状物的化学、生物学和几何方面可以与网状物的一般性质结合以适合特定的应用。这样的网状物可以涉及围绕框架组件的周缘缠绕和/或结合的薄金属或塑料薄膜，如本文所表征的。网状物可以在其近端处围绕框架周缘和支承延伸部缠绕。这产生了可以克服施加在框架/网状物组件上的血液动力学力的机械密封力。过滤网用于为框架组件提供加强和容纳的结构以及过滤机构，该过滤机构阻挡并偏转不合适尺寸的栓塞颗粒远离主动脉。塑料网可以是挤压的、定向的、伸展的、编织的或管状的。它可以由聚丙烯、聚乙烯、尼龙、PVC或PTFE、热固性塑料或热塑性塑料制成。金属网可以由钢或其它奇异金属编织、编结、焊接，伸展、光化学蚀刻或电铸(网式过滤器)以用于TAVR应用。网状物的厚度是重要的，并且归因于其抵抗框架组件的拉力或推力的弱点或强度。

用于TAVR应用的过滤网的功能包括：a)阻挡并偏转不需要的栓塞；b)允许最小化对三条动脉的阻挡和阻力；c)在导管内部(用于获得最小的体积/塌缩尺寸)和导管外部(用于允许和不限制框架移动)提供足够的挠性；d)提供足够的抗剪切力(撕裂)；e)提供最大的孔隙率以减少流动阻力；f)具有强的自结合强度；g)在血液中抵抗生物淤积；h)相对于血液密度是漂浮的(因此它可以增加框架的密封力)；i)是可拉伸的(相对于框架结构，跟随其在心脏循环和导管内部的动态运动)；j)疏水性；以及，k)对血液动力学环境是物理上和化学上惰性的。

图17示出了相关实施例，其可以用框架和多孔过滤器组件来实现。网状物膜可以最终固定到框架而不会阻止其动态移动和密封功能。框架和网状物组件的挠性将允许密封到I型、II型或III型主动脉弓几何形状中可能发生的许多子集和组合。

图18示出了可以根据一个或多个实施例实施的膜的穿孔单元形状和开口占总面积的百分比(％孔隙率)。例如，对于穿孔薄膜的六边形单元形状，当在一方向上图案化时，可获得50％或更高的孔隙率。各种实施方式提供了可用的最大的孔隙率，随着血液进入动脉，可以最小化对血流和速度的阻力。随着孔隙率值的增加，每个单元之间的距离减小，因此由于拉伸或拉力而产生的剪切应力将增加，并最终导致薄膜撕裂。剪切应力与网状膜的厚度成反比。每个单元之间的间距越小和越窄，除抵靠金属框架滑动和摩擦外，由于拉、拉伸、折叠，在网状物中会产生更高的剪切应力。这样，各种实施方式利用根据这些方面设置的膜。

可以根据本文的实施方案过滤的颗粒尺寸范围可以区分为几组，每组均由它们相对于膈膜孔的尺寸来限定。一组包括较大的颗粒(太大而无法配合穿过任何分布的孔或纤维基质)，而另一组包括足够小的颗粒以穿透膈膜的较大孔或纤维间隙，但不穿透其较小的孔或纤维间隙。在过滤中，函数上上与孔相符的颗粒的尺寸轴被设置为适合于用于过滤的期望的颗粒尺寸。由血流速度、粘度和拖曳控制的概率因子(例如，颗粒的轴向取向)会导致更细长的形状(针状)穿过孔的开口或横跨着位于孔的开口。因此，在通常表征为太大而不能渗透到孔或纤维基质间隙中的颗粒的混合物中，某些形状可以这样做，这取决于如何通过过滤条件或机会引导它们的流动图案。

因此，图18示出了规则的几何图案，其中单元尺寸、图案和孔隙率与根据栓塞捕获方案的功能需求而设计的过滤器一致。因此，颗粒尺寸和形状可用于设置用于特定颗粒尺寸的过滤器效率，其中有效过滤面积(EFA)以颗粒尺寸分布面对的孔尺寸或保留分布标记。过滤效率h与β(Beta)比率BX有关，BX可以被定义为(NIN)之前和NOUT过滤之后与特定颗粒尺寸(x)有关的颗粒数量：

BX＝BIN/BOUT

因此，过滤器效率h(％)与β比率(BX)有关：

η(％)＝100–(100/BX)

随着BX增加，功效将相应增加。例如，对于BX＝200、h＝99.50％以及对于BX＝1000、h＝99.90％。分布密度函数确定颗粒的平均数量和峰值数量(BX)。用于特性的概率分布函数(PDF)定量限定了该特性的值如何在整个种群中的颗粒之间分布在实践中，可以实现若干经验分布函数来非常精确地表示许多颗粒群的尺寸分布，并且这些在若干实施例中是有用的。根据一个或多个实施例实现的示例功能包括：

a.通过以下限定的罗辛–拉姆勒(Rosin-Rammler)分布函数：

P(D)-1-exp[-(D/D_63.2)^a]

其中D＝63.2是分布函数具有值0.632的尺寸。

b.由以下限定的对数正态(Log-Normal)分布：

其中G(x)是，该函数限定为：

σ＝1/2(lnD₈₄-lnD₁₆)

这就是所谓的高斯或正态分布函数。它在许多数学和统计参考书中被列出，并且容易获得此函数的值。在该分布中，D50是P D50＝0.5时的颗粒尺寸。它被称为中值尺寸。

c.对数分布通过以下限定：

这三个分布是两个参数的函数，并且可以将它们紧密地拟合到测量的尺寸以及它们如何通过曲线拟合技术进行分布。因此，通过针对它们各自的特性(尺寸、形状、质量、速度等)确定颗粒的分布，可以确定最可能的颗粒分布以估计过滤器效率，并这样使用来设定用于各种实施例的特性。

图19描绘了根据一个或多个实施例的在设定孔尺寸中考虑的因素。织物或塑料薄材料的孔结构可根据膜的应用而变化。孔横截面可以是椭圆形，短轴为d，长轴为n*d。通过给轴向比率n分配不同的数字，可以表示各种孔横截面。对于具有椭圆形横截面的孔，测得的孔径为D，可以估算为：

D＝4d/[81+n²)/n²]^1/2

例如，对于125微米的孔尺寸和对于n＝1、1.5和2，可能不通过的颗粒尺寸相应地为125、147和158微米。可以通过椭圆孔的最大颗粒是d。可以通过的最大颗粒的直径d与测得的孔径D之比是孔形状因子，由以下给出：

λ＝[d/D]＝[(1+n²)/2n²]^1/2

图20示出了根据一个或多个实施例可以实现的近似各种单元形状的孔形状因子。图21示出了可以通过由纤维直径和织物的网状物计数以及由孔度计测量的孔径获得的孔的颗粒的最大直径的比较。可以在主动脉弓中展开框架和网状物组件之前解决导管内部的网状物性能及其对摩擦和动态载荷的反应。根据一个或多个实验类型的实施例，由纤维直径和网状物计数计算出的聚酰胺织物中的开口的平均尺寸良好地与由孔度计测量的孔径计算出的可通过的最大颗粒一致。通过包括乘数因子，可以使测量的孔径与d相当。

膜(或编织/非编织材料)的机械性能可用于确定过滤器特性的第一方面。这些特性包括屈服应力、强度(应力/应变曲线下的面积)、应变、回弹模量(回弹模量＝(屈服应力)²乘以2*杨氏模量)、韧性(机械变形能量随体积变化)和密度。与穿孔膜或编织织物有关的特性可包括：可拉伸性、挠性和抗撕裂性。可以设置与物理和几何(网状物相关的)之一或两者相关的膜特性，以适合特定的应用。

穿孔膜或织物的可拉伸性可限定为在它超过材料的线性应力极限之前，膜的伸长量、方向相对于其原始长度(e)的组合百分比。达到这样的应力极限会导致单元部位附近的剪切应力和撕裂，加上网状单元由于拉伸的最大形状改变(β)。(s＝ε+β)。材料应变(ε)限定为位移除以参考长度的比值，并且它与膜材料的固有特性有关。形状改变β与网状物的几何形状有关，并且与在达到在单元部位附近的材料中产生撕裂的最大应力之前相对原始孔尺寸(β＝1-L0/LS)伸长/拉伸多少。因此，各种实施例针对减轻剪切和撕裂。

图22示出了可以根据一个或多个实施例实现的孔拉伸特性。取决于拉伸量或应变值，可能会由于β或ε发生撕裂。对于具有较高屈服值、终极强度、韧性和低孔隙率(低于25％)的较厚膜，由于材料应变而产生剪切应力和撕裂的可能性高(聚酯网状物具有低的孔隙率)。相反，如果材料的机械性能较低，但孔隙率保持不变，具有相同的厚度，则由于单元形状变形和拉伸(β)会发生单元撕裂。因此，过滤器设计相应地实现以解决这方面的潜在问题。

可以设定用本文的实施例实现的过滤器的挠性以适合特定的应用。穿孔薄膜的挠性是材料在移除或反向施加的力时弹性变形并恢复其初始形状的能力。该膜弹性地适应外部改变(折叠、弯曲、扭转)。物体越有挠性，其刚度就越小。穿孔薄膜的挠性会在形状改变期间(其中膜中的内部应力忽略不计)在材料中引起非常小的应变(ε＝0)。这可以归因于膜的形状改变及其在许多自由度内挠曲和引导的能力。可以相当机械地将挠性量化为刚度的倒数(1/k)，其中k＝力/变形。然而，对于薄的挠性的和穿孔的膜，可以包括其它因素。例如，热塑性或热固性薄膜将在其自重下折叠。如果保持在一侧上，穿孔的薄膜会由于重力而折叠和弯曲并改变形状。在引起剪切应力和撕裂的拉伸和应力接管之前，可以将其扭转多次，同时在一端处保持。因此，可以结合可折叠性(NF)、可弯曲性(NB)和可扭转性的定义以限定多孔薄膜的挠性可以是怎样的。同样明显的是，随着孔隙率的增加，薄膜将能够适应更多的外部改变(适应更多的自由度)。膜材料的比重也是流体浮力或重力环境的因素。可弯曲性(NB＝r/t)限定为在不会引起膜的撕裂或永久变形的情况下最小弯曲半径(r)与膜厚度(t)的比率。可折叠性(NF)限定为薄膜的条带长度(L)可以在相同方向上对折的最大次数。对于单向折叠，确切的所需条带长度(L)为：

其中“t”代表待折叠材料的厚度，“L”代表待折叠的膜仅在一个方向上的长度，并且n代表期望的折叠次数。

交替方向折叠所需的实际纸张宽度的上限和近似值是：

W＝πt2^(3/2)(n-1)，

其中W是厚度为t的方形纸片的宽度，并且n是要在交替方向上进行的期望折叠数量。上面的等式给出了薄材料的宽度和长度的NF近似值。然而，实际值可以根据实验确定。

可扭转性(NT)是薄膜条带在膜中引起拉伸或应力之前可以在相同方向上扭转的最大次数。一次扭转相当于围绕膜的对称轴线旋转360度。在扭转期间，膜的初始长度会随着扭转次数的增加而减小，直到膜不再扭转为止，而不会使整个扭转的物品开始在自身上弯曲。综上所述，可以将穿孔薄网的挠性(FL)限定为上述因子的乘积，其中

以及相应地薄膜的稀有孔隙率和比重如下：

抗撕裂性是材料抵抗剪切应力的能力。热固性材料可能具有较高的屈服应力和弹性模量，因此与热塑性材料相比，其抗撕裂性可以更高。在分析由于外力引起的材料的最大剪切应力中，可以考虑由于孔的形状引起的应力强度因子(KF)。与六角形孔相比，圆形孔具有更小的应力强度因子。具有六个顶点的六边形孔比圆形孔更易受到形状改变(例如弯曲、挠曲和拉伸)期间的高应力的影响。撕裂力(F)可以估算为：

F＝(1/KF)*S*t*L

其中，s＝膜的剪切强度、t＝厚度、L＝膜的长度以及KF＝应力强度因子(可以根据分析或实验确定)。

可以设置过滤器材料的生物降解特性以解决某些实施例和实施方式。可以将生物环境中的生物降解限定为由特定生物活性介导的材料的逐步分解。氧化、水解和酶促机制可能与生物降解一起发生。当材料暴露于体液时，由于材料与周围环境之间的化学、物理、机械和生物相互作用，它们的物理化学性质可能会经受改变。生物降解过程可能被化学、物理和生物相互作用驱动。生物体内的生物降解率与过滤器(例如，聚合物)的特性以及过滤器在体内的暴露位置有关。化学降解受组分和分子结构、多分散性、结晶度、表面积、亲水或疏水特性的影响。通常，化学降解会通过共价键的随机裂解、线性聚合物的解聚或交联、干扰规则排列的链和结晶度、降低某些机械性能，从而导致主聚合物链变质。降解可以是通过表面降解或本体降解的。在本体降解的情况下，亲水性聚合物的吸水速度快于聚合物转化为水溶性材料的速率，本体降解会导致所有材料的塌缩，因为降解过程在其整个体积中发生。表面降解出现在疏水聚合物中，这些聚合物保持内部结构完整无缺，可以更好地控制降解速率。可以设置生物降解特性以促进与免疫系统及其专门细胞的相互作用。

图23示出了材料的生物反应，可以结合过滤器材料的选择和实施来考虑。可以设置生物材料的血液相容性，以促进生物材料在体内的整体成功。植入的生物材料可以引起宿主组织的免疫反应。因此，可以将膜的机械和物理性能设置为在存在血液PH和粘度时是惰性的。针对各种实施例可实施的聚合物材料根据其来源通常可以分为三类：从包括植物和动物源的天然来源获得的天然聚合物；基于完全合成来源的合成聚合物；以及受生物启发的聚合物，其包括合成以模仿天然出现的聚合物的材料但不必等与它等同。血液-材料的相互作用会触发一系列复杂的事件，包括蛋白质吸附、血小板粘附和活化、凝血和血栓形成。例如，生物材料表面上的血小板粘附和活化受诸如能量、电荷和组分的表面性质的影响。响应强度取决于许多因素，包括材料本身的属性。对生物材料的血液动力学反应遵循不同的途径。蛋白质被膜吸收后，凝血、凝血酶形成和血小板粘附迅速发生。这受纤维蛋白原吸附量的影响，纤维蛋白原吸附可以像血小板一样在生物材料上自发发生，白细胞粘附受吸收的蛋白层的影响，但通过活化血小板和受损细胞释放的信号也可以募集它们。

图24示出了根据一个或多个实施例的对植入的生物材料的免疫应答期间蛋白质吸附、血小板粘附和白细胞粘附的近似时间标度，其可用于设定材料特性。图25示出了各种活化剂在聚合物表面上的单分子层沉积的表面相容性，以及各种表面活化对聚合物的血液相容性的影响，如可以在针对各种实施方式的过滤器的设计中考虑的。凝血的两种不同途径(补体和血小板)彼此不独立。当外在途径诱导凝血时，内在途径仍将促进凝血酶的形成，在反应传播中起重要作用。白细胞和血小板相互刺激。活化的白细胞促进血小板聚集的增加，血小板聚集的增加反过来又增加白细胞的活化。因此，白细胞的粘附和活化影响血小板的粘附和活化，这反过来影响凝血级联。然而，对于生物材料，该反应引起材料的降解和延长的炎症反应。因此，可以活化聚合物膜(表面或整体)以抵抗在表面上凝血和产生血液淤泥或阻挡过滤网的孔。表面的可润湿性及其将血液颗粒吸引和附连到它自身的亲合力是可与过滤器设计一起考虑的相容性的另一个方面。因此可以选择表面官能化以允许捕获或通过栓塞连续轰击多孔介质，但是减轻或防止生物降解。

具有改善的血液相容性的聚合物膈膜的改性方法包括：a.对聚合物材料进行整体改性，然后制备改性的膈膜；b.制备的膈膜的表面改性；以及c.混合，也可以视为表面改性。原位交联聚合作用可用于使用相同重量比的AA、VP和NaSS的不同单体对PES膈膜进行改性。

图26示出了可以根据一个或多个实施例实现的材料的凝结时间。膈膜的抗凝血特性因此可以通过活化的部分凝血致活酶时间(APTT)和凝血酶时间(TT)进行评估。示出了通过PAA、PNVP、NaSS和共聚物改性的膈膜的活化部分凝血致活酶时间(APTTs)和凝血酶时间(TTs)。

图27示出了可以根据一个或多个实施例实施的所选聚合物的机械性能之间的比较。示例性特性包括抗撕裂性、更高的极限强度、断裂之前的伸长量和弹性模量。除了上述特性外，本体、表面和几何依赖的特性对于涉及栓塞保护装置的应用也是重要的。这些附加的特性包括抗生物污着、生物相容性、挠性、可折叠性以及材料在没有辅助衬里的帮助下结合到自身的能力。最后一类可以促进聚合物的组装以将其自身锚固到框架结构，而不会产生额外的结合和接头体积。

可以实施多种方法和设备用于制造和实施本文所表征的过滤器组件。图28示出了可以根据一个或多个实施例实现的用于框架制造的夹具。该夹具包括对应于用于几何形状的延伸臂和框架的相应部分，该几何形状可以促进过滤器的应用以顺应诸如主动脉弓之类的管状器官的侧壁。

图29示出了可以根据一个或多个实施例实现的包括框架和延伸臂的设备。例如，可以利用图28中所示的设备来制造图29中的设备。左上方的俯视图示出了过滤器部分(内部/外部)，其间有支柱。左下方的侧视图示出了框架和延伸臂，可以插入主动脉弓内，使延伸臂中的弯曲部与其中的侧壁相互作用。详细的横截面显示在左下方处。

图30、31和32示出了可以根据一个或多个实施例实施的用于形成框架的制造部件。图30和图31示出了可以一起实施以用于框架形成的夹具的各个方面(例如，相对于图28的下部/上部部分)，而图32示出了可以实现延伸臂的弯曲部分。图33示出了可以根据一个或多个实施例实现的处于平面状态的延伸臂和框架。

图34示出了包括用于形成延伸臂的各方面的设备的视图和各种横截面。图35示出了一种制造夹具，该制造夹具可以根据一个或多个实施例来实施，以用于可以根据一个或多个实施例实现的支承框架和延伸臂制造的一个或多个方面。

与一个或多个实施例一致，过滤器设备减轻或防止栓塞进入大血管(头臂干/无名动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉)，并且可以在手术期间从主动脉弓实施，这是在升主动脉和降主动脉之间弯曲的主要动脉的部分。主动脉弓离开心脏并上升，然后下降返回以产生弓部。主动脉将血液从心脏的左心室分配到身体的其余部分，并表现出可变的流动特性，而主动脉弓区域的血液动力学常常表现出压力和速度的不均匀分布。可以在这种条件下，在循环压力变化期间使用顺应主动脉弓可变几何形状的过滤器部件过滤诸如栓塞之类的颗粒，起到过滤伞的作用。收集的栓塞通过递送管抽出并移至身体外部，比如通过使过滤器部件塌缩并拉入护套中。

在特定实施例中，如上所述的过滤器机构包括牢固地附连到框架的主框架组件(FA)和网状伞。框架和网状物可以集成为单一件/部件，或者可以集成为两个或多个件/部件。FA操作以围绕血管组织的内壁中的开口提供机械密封，其中FA顺应于壁。相应地，可以防止微栓塞和其它颗粒进入开口，同时允许在FA所顺应的血管组织内无限制的血液流动。在各种实施方式中，对于包括涉及手术的那些条件的各种条件下的人以及诸如涉及主动脉弓直径和/或尺寸变化或斑块积聚之类的那些的各种解剖结构和状况，FA可操作以在循环性血压变化的情况下保持顺应性和机械密封。例如，可以以至少是要覆盖的任何一个或多个开口的两倍大的面积来展开网状物。这样，可以实施FA的各个方面以在手术期间经由导管展开来促进这种捕获，其中FA可操作以塌缩/捕集诸如微栓塞的颗粒，并且在手术完成时将颗粒抽回导管中以移除。此外，通过经由机械弹力来控制压力，可以避免施加太大的压力，这对于其中可能存在血管壁变硬或动脉瘤的情况可能是有用的。

根据另一个示例实施例，一种设备包括：导管、轴和过滤器部件，该导管从近端延伸到远端，该轴在该导管内部并且可操作以在该导管中移动，该过滤器部件连接到该轴的一端并且可操作以从该导管的远端延伸以及缩回到导管的远端内。过滤器部件包括网状物以及通过支柱连接的内框架和外框架，其中网状物联接到内框架和外框架之一或二者。外框架沿着内框架延伸(例如，以同心类型布置)。支柱沿着大致在框架之间的方向操作以在外框架和内框架之间施加力(趋于将框架彼此推开)。框架可以是椭圆形、圆形或矩形，后一种方法有利于实现用于向组织施加压力的平坦表面。网状物、框架和支柱中的一个或多个可以由连续的材料制成。在各种实施例中，支柱施加力，该力按压内框架和网状物抵靠组织，比如抵靠血管组织的内部区域。可以在周缘区域使用刷状结构以促进密封。

如本文所指出的，这样的方法对于使网状物抵靠主动脉弓的内壁展开，将网状物围绕其中的一个或多个动脉开口密封特别有用。展开可涉及例如经由导管/轴将过滤器组件的运动限制为旋转运动，这促进将压力施加到网状物上以抵靠组织壁。此外，这些方法可以促进插入和过滤，同时使几乎所有的网状结构和支承结构顺应主动脉弓的侧壁，允许血液在其中自由流动，同时还捕获否则可能进入被覆盖的一条或多条动脉的颗粒。例如，人红细胞可以通过，同时减轻尺寸大于人红细胞的颗粒的通过。这些颗粒可以被捕集在网状物/框架内，使得它们可以被抽回而不允许颗粒进一步逃逸回到血液中。

该网状物可以以各种方式密封到内部血管壁或其它组织。在一些实施例中，支柱与内框架、外框架和网状物一起操作，以在展开状态下通过使用施加的力将网状物的周缘区域压到内部血管壁上来将网状物的周缘区域密封到内部血管壁。例如，这可以涉及沿着各种支柱以及在内框架和外框架的不同相邻区域之间施加力，使得框架之间的距离相对于一个或两个框架与组织解剖结构的顺应性而变化。这种挠性允许沿周缘区域施加足够的密封力，同时适应解剖上的差异。

在各种实施方式中，网状物具有相对的表面，并且与轴、框架和支柱一起构造和布置成顺应血管组织的内壁并覆盖血管组织中的至少一个开口。相对表面之一的基本全部可以被放置成与壁接触或在至少一个开口上延伸。这有利将网状物主要放置在血管组织中的血流之外。

在这些和其它情况下，借助于响应于过滤器部件从导管的远端伸出而在第一状态下伸展网状物，并响应于过滤器部件缩回到导管中在第二状态下塌缩网状物，可通过使过滤器部件、轴和导管实现网状物的展开。相应地，网状物可以塌缩以配合到导管中，并且可以在展开时以更大的覆盖范围进行伸展以用于过滤(例如，导管直径的两倍或更多倍)。

可以以多种方式将力传递至过滤器部件。在一些实施例中，过滤器部件包括联接在轴的远端处的机械弹簧。机械弹簧以轴和导管为基础进行操作，以施加引导网状物抵靠组织的弹力。例如，机械弹簧可以与导管和轴一起操作，以在朝向内框架的方向上向外框架施加弹力，该力经由支柱从外框架传递到内框架。在一些实施方式中，弹簧直接向内框架施加力。弹簧可以相对将过滤器部件连接到轴(或作为过滤器部件的一部分)的支承结构独立或与之集成。这样的方法可以用于将导管施加在人的主动脉弓内，将网状物密封到主动脉弓的内壁，并且在其中用网状物覆盖人的主动脉弓中的至少一个开口。

如本文所表征的网状物或其它过滤器材料可以多种方式实现。在一些实施例中，网状物包括加强结构，并且可操作以重叠的层折叠和展开，分别用于收缩到导管中和用于展开。加强结构可以例如包括在表现出较低刚度的网状物和区域上和之中的附加材料以用于折叠。例如，可以将网状物图案化为具有不同尺寸的孔和/或具有促进纵向或侧向折叠/堆叠行为的孔密度。螺旋图案可以有利于某些打开或闭合行为。可以实施具有较少或没有孔的区域以引起加强力矩。

返回参考图1，示出了根据一个或多个示例实施例的设备100，其可以被实现用于支承过滤器或网状物。设备100包括通过支柱130联接的内框架110和外框架120，这些支柱130操作以施加将内框架和外框架推开的力。近端140可操作用于联接到轴，并且经由框架联接到远端150。借助示例，远端150示出为相对于内框架110以一定角度延伸，这可以便于在血管壁内的放置(例如，将内框架110压在主动脉弓内的内壁上)。这样的角度可以便于将设备放置在主动脉弓中，其中远端150避免介入这些壁中的动脉。在某些实施方式中，可以将诸如热塑性塑料的覆盖物放置在远端150上方并且促进与血管组织的相互作用。

在某些实施方式中，近端140包括机械弹簧(例如，其可以集成在所示的结构内)，该机械弹簧提供向上(如图所示)的弹力，该弹力也可以促进将内框架110压抵血管的内壁。例如，在近端140联接到轴并经由导管插入到血管组织中的情况下，轴和近端140可施加趋于向上推动内框架110并抵靠血管组织的内壁的弹力。这种方法例如在主动脉弓内特别有用。在某些情况下，两个框架都压抵血管组织的内壁。通过横跨内框架110的周缘(以及在某些情况下，横跨外框架120的覆盖的周缘)联接的网状物，流过内框架的周缘内的内壁中的开口的血液因此经由网状物过滤。这样的网状物可以例如以如160所示的结构(部分地示出，这样的网状物填充在内框架110的周缘内的整个内部区域)来实现。此外，近端140中的弹力可用于在各种血流条件下以及对于各种解剖结构时保持抵靠血管壁的密封。

在各种实施方式中，经由这样的弹簧和/或支柱130施加的机械力可以被实施为使结构抵靠内壁的主要力(例如，具有比通过血管的血液的流体力大很多倍的机械力)。例如，可以在制造过程期间调整此力以使应用适合特定用途。例如，可以基于患者的年龄和要在其上展开网状物的壁的状况来缩放力，比如可能与斑块的存在和尺寸有关。控制粘附力可以促进网状物尺寸的优化，使得网状物不必过大以补偿任何这样的力。

设备100可以由一个或多个部件制成。在一些实施例中，内框架110、外框架120和支柱130由连续材料形成，从而消除了任何对接头的需要。在各种实施方式中，横跨内框架110联接的网状物(例如160)也至少与连续材料的内框架一起形成。例如，连续的镍钛诺材料可用于形成设备100中的一个或所有部件。在一些实施例中，薄的热塑性材料用于网状物并联接到内框架。如果使用两个部件，则可以使用涉及热和压力、粘合剂和激光中的一种或多种的连结方法将它们连结在一起。框架和支柱也可以使用聚合材料和/或金属材料制成。网状物可以直接附连到框架和/或其自身。

在各种实施例中，比如网状物160的网状物包括刷状齿和凹槽，这些刷状齿和凹槽增强了网状物在粗糙区域上(例如，在主动脉弓的表面上)的抓持力。这些刷状特征可以位于框架的区域中。诸如微特征之类的小特征(相对于血管壁结构)接纳弹力，并且可高度压缩抵靠血管，从而密封抵靠血管。

在各种实施方式中，当内框架110和外框架120被展开时，设备100可操作以在张力下保持组织(例如，沿着血管组织的内部并进入血管组织的内部)。在这种情况下，施加足够的密封压力以在其中血液流过并通过网状物的条件下保持该结构密封抵靠壁。这涉及沿着设备和组织(例如主动脉弓)的表面之间的界面提供平滑的相互作用表面。由于焊接、结合、重叠以及减小/最小化诸如“沟槽”之类的特征，这种方法可以用很少或没有凸起或抬高的部段来实现，从而促进与血管组织的紧密密封。

图2示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的设备200。设备200包括过滤器部件210，其可以通过具有连接支柱的内框架和外框架实现，如图1所示。过滤器部件连接到延伸穿过导管230的轴220(例如，轴和导管比所示部分长很多倍)。过滤器部件210的近端240固定到轴220，并且如图所示，在向上的方向上提供弹力，当将过滤器部件210的周缘在血管中展开时，将其密封抵靠血管。

图3A-3D示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的设备300的各个视图。如图3A所示，设备300包括联接到导管330内的轴320的过滤器部件310，该过滤器部件可缩回到导管中。网状物可以横跨相应的横杆(例如，如图1所示)联接到过滤器部件310和/或与过滤器部件310成一体。图3B示出了图3A的截面图“A-A”，其中图3C示出了导管和轴的远端的视图，该导管和轴的远端联接到过滤器部件310的近端340。在各种实施方式中，近端340的一部分锁定在轴320上的适当位置，使得它不延伸超过导管330的端部350。当在血管组织中展开时，这保持部件在导管内而不在血流中。图3D示出了设备300的替代视图。

在各种实施方式中，近端340的一部分锁定在轴320上的适当位置，使得它不延伸超过导管330的端部。当在血管组织中展开时，这保持部件在导管内而不在血流中。

图4示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的可被实现为支承网状物或过滤器的设备400。图4所示的尺寸是示例性的，可以针对某些实施例实现。设备400包括内框架410、外框架420和将框架推开的支柱430。细节“A”提供了这些部件的示例形视图。如图所示，远端440和近端450联接到框架。

图5A-5C示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的可被实施为支承网状物或过滤器的设备500的各个视图。可以类似于图4中所示的设备来实现设备500。如图5A的细节部分“A”中所指出的，内框架(510)和外框架(520)通过支柱530连接，支柱530将内框架从外框架推开并推到血管壁上。图5B和5C分别示出了设备500的侧视图和端视图。

图6示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的具有在护套620内的缩回的网状物610的导管设备600。网状物610可以例如用如图1和图2所示的过滤器部件来实施，并且可操作用于折叠和缩回到导管中。例如，在主动脉弓的内壁上展开之后并且用于过滤来自流入由网状物610密封的动脉中的血液中的微粒，该网状物可以折叠并缩回到护套620中，如图所示，以捕集和去除微粒。在各种实施方式中，网状物610具有加强/肋结构，当其在护套620内展开或缩回时，加强/肋结构使其能够在某些期望的方向上折叠和打开。

图7A-7G示出了可以根据本公开的一个或多个示例实施例实施的过滤器支承件制造设备700的各个视图。所示出的各个尺寸是示例性的，应理解设备700可被建造成各种尺寸。设备700可以例如用于制造如本文其它附图中所示的一个或多个过滤器部件。参考图7A，以立体图示出了上夹具710和下夹具720，其中在下夹具上示出了成形区域722，并且成形区域722可操作用于形成过滤器部件。

图7B和7C分别示出了设备700的端视图和俯视图，其中上夹具710和下夹具720定位在成形阶段中。图7B的截面A-A还示出具有区域730，该区域730在上夹具710和下夹具720之间提供用于形成过滤器部件的空间。对于各种模制方法，这种方法可能是不费力的。

图7D和图7E分别示出了下夹具720的俯视图和立体图。作为图7D的一部分，截面A-A、B-B、D-D和细节C示出各种横截面和相关细节。区域730凹陷以形成过滤器部件的一部分。

图7F和图7G分别示出了上夹具710的俯视图和立体图。作为图7F的一部分，截面A-A和B-B示出相应的横截面。区域740凹陷以形成过滤器部件的一部分。

可以实施各种其它制造方法以适合特定实施例。在一些实施例中，对初始材料进行处理以生成网状物。例如，在某些情况下，使用扁平的镍钛诺(镍钛合金)材料，其中首先使用放电加工(EDM)或其它技术将网状物面积减小至小于0.005”(或小于0.001”)。然后使用例如激光切割框架组件和网状物图案。在某些情况下，工艺的顺序相反，使得激光切割框架组件(框架)，然后进行EDM和激光图案化。

在各种实施例中，诸如可用图1-5C中的一个或多个中所示的框架/网状物支承部件来实现的框架组件具有矩形横截面，该矩形横截面提供方向刚度并且相对于圆形横截面还提供更大的力。矩形横截面提供了期望的表面接触面积和更大的分配力，从而促进密封。扁平和矩形的框架结构可以利用双框架和支柱来实现，以在侧向和轴向上将组织保持在张力下(无松弛)。这可以有利于组织上的网状物和动脉开口上的均匀流体压力。

参考图8，示出了设备800，该设备可以用涉及过滤的各种实施例来实现。设备800包括内框架810和外框架820，以及网状物860，网状物覆盖由内框架限定的周缘内以及内框架与外框架之间的区域862中的主要区域。在各种实施例中，实施两个网状物层，其中第一网状物具有与内框架810的周缘对齐的周缘，第二网状物叠置在第一网状物上并且具有与外框架820的周缘对齐的周缘。在各种实施例中，内框架810和外框架820可操作以压靠血管组织的内壁，形成平坦或双重密封，以过滤在内壁中流过动脉的血液。设备800还可以通过内框架和外框架之间的支柱来实现，如图4中所示的那样。

在各种实施例中，框架组件被设计成为框架组件的弹簧常数提供围绕主区域的双重平坦密封。这可以增加密封的可靠性，提供对组织(例如，主动脉)的内壁的增加的接触力以及在组织与各层之间的更大的粘附/结合力。框架结构可以利用弹簧部件来实现，该弹簧部件促进网状物的展开和塌缩。框架组件可以由四层制成，以支承用于密封、展开、侧向、扭转、拉入和约束的力。这些方面可以例如利用图8中的设备800以及其它图中所示的其它过滤器部件来实现。

图9示出了可以用一个或多个实施例实现的设备900的刷状特征。例如，图9中所示的特征可以用图1中的网状物160来实现。设备900包括内框架910和外框架920，内框架910和外框架920由趋于将这些框架彼此推开的支柱930联接。网状物940(示出的一部分)联接到框架，并且刷状特征950联接到框架附近的网状物。框架910和920与支柱930一起在如图所示的向上方向上向网状物940和刷状特征950施加压力，比如用于将网状物密封到血管组织的内壁(例如，在主动脉弓表面上)。可以由与网状物940共同的材料形成的刷状特征950是可压缩的，以促进网状物抵靠内壁的密封。

基于以上讨论和说明，本领域技术人员将容易认识到，可以在不严格遵循本文中说明和描述的示例性实施例和应用的情况下，对各种实施例进行各种修改和改变。例如，不同类型的材料可以用于本文的各种部件，并且可以实施以类似的效果扩张/塌缩网状结构的其它方式。可以使用附加的和/或不同形状的框架部分或支柱来将该应用定制到特定的解剖结构。另外，本文描述的各种方法可以用不同类型的动脉、瓣膜和组织以及不同类型的生物来实施。这样的修改不脱离包括权利要求中提出的方面的本发明的各个方面的真实精神和范围。

Claims (24)

1.一种过滤器设备，包括：

延伸臂；

框架，所述框架连接到所述延伸臂；以及

过滤器，所述过滤器具有相对的表面区域，所述相对的表面区域围绕所述过滤器的周缘终止，所述过滤器在所述周缘处连接到所述框架，并与所述框架和所述延伸臂一起构造和布置成以与处于展开状态的所述框架一起伸展，并且在所述展开状态下，通过使所述延伸臂与管状器官的内侧壁的相应表面接合，并经由所述接合，将压力施加到所述框架，从而将所述框架和所述过滤器的所述周缘密封到所述内侧壁，使所述相对的表面区域之一顺应所述管状器官的内侧壁，

其中，所述延伸臂构造成具有刚度，并且藉由将经由所述内侧壁而施加至所述延伸臂的力传递到所述框架来对所述框架的密封表面提供物理支承和机械弹力。

2.如权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，还包括轴，所述轴连接到所述延伸臂并且构造和布置成在导管内滑动，并且相对于所述管状器官的所述内侧壁定位所述延伸臂、所述框架和所述过滤器，以将力施加到所述框架。

3.如权利要求2所述的过滤器设备，其特征在于，还包括所述导管，所述轴与所述框架一起构造并布置成将所述框架和所述过滤器塌缩到塌缩状态中，并且在所述塌缩状态下将所述框架和过滤器抽回到所述导管中。

4.如权利要求3所述的过滤器设备，其特征在于，所述轴与所述框架一起构造和布置成，经由所述过滤器的塌缩来捕集被捕集在与所述相对的表面区域中的顺应所述内侧壁的表面区域相对的所述相对的表面区域中的另一个表面区域上的颗粒，以及将被捕集的所述颗粒抽回所述导管中以从所述管状器官去除。

5.如权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，所述框架和所述延伸臂构造和布置成塌缩到塌缩状态中，并且在所述塌缩状态下，缩回到导管中以从所述管状器官抽回。

6.如权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，所述框架包括内框架、外框架和多个支柱，所述内框架构造和布置成用于将所述过滤器密封到所述内侧壁，所述多个支柱将所述内框架连接到所述外框架，并且构造和布置成将经由所述延伸臂施加到所述外框架的力传递到所述内框架，并在其中使所述内框架挠性地顺应所述内侧壁。

7.如权利要求6所述的过滤器设备，其特征在于，所述支柱构造和布置成通过提供弹力以便于所述内框架相对于所述外框架的挠曲，并且在其中便于所述外框架顺应所述内侧壁的物理特征。

8.如权利要求6所述的过滤器设备，其特征在于，

所述过滤器在所述内框架的周缘内以及所述内框架和所述外框架之间延伸，并且

所述支柱构造和布置成在所述外框架和所述内框架之间施加力，并通过将所述内框架和所述外框架压靠内部血管壁并围绕其中的开口来密封所述内部血管壁中的开口。

9.如权利要求6所述的过滤器设备，其特征在于，所述支柱构造和布置成将内周缘和外周缘保持在距彼此的一位移距离处，所述位移距离根据所施加的力而变化。

10.如权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，所述延伸臂构造和布置成通过施加弹力而将力施加到所述框架，所述弹力在与由所述内侧壁的曲率施加在所述框架上的力相反的方向上，将施加到所述延伸臂的输入力转变成施加到所述框架的输出力。

11.一种过滤器设备，包括：

导管，所述导管从近端延伸到远端，并且构造和布置成插入管状器官内；

轴，所述轴在所述导管中从所述近端延伸到所述远端，并且构造和布置成在所述导管内移动；

框架，所述框架连接到所述轴并且构造和布置成与所述轴在塌缩状态下缩回到所述导管中并且在展开状态下延伸出所述导管；以及

过滤器，所述过滤器具有相对的表面区域，所述相对的表面区域围绕所述过滤器的周缘终止，所述过滤器在所述周缘处连接到所述框架，并且与所述框架一起构造和布置成：

与在所述展开状态下的所述框架一起伸展，并且在所述展开状态下，使所述相对的表面区域之一顺应所述管状器官的内侧壁，并且

在所述塌缩状态下与所述框架一起塌缩；以及

其中，所述轴包括延伸臂，所述延伸臂与所述框架和所述过滤器一起构造和布置成在所述展开状态下与所述管状器官的所述内侧壁的相应表面接合，并且经由所述接合向所述框架施加力而将所述框架和所述过滤器的所述周缘密封到所述内侧壁，

其中，所述延伸臂构造成具有刚度，并且藉由将经由所述内侧壁而施加至所述延伸臂的力传递到所述框架来对所述框架的密封表面提供物理支承和机械弹力。

12.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述框架和所述过滤器与所述轴和所述延伸臂一起构造和布置成以所述展开状态响应在人的主动脉弓内的展开，而

通过将力施加到所述框架并在其中使所述过滤器顺应所述内侧壁，将所述过滤器的所述周缘围绕所述人的主动脉弓的所述内侧壁的动脉开口密封，以及

将流过所述动脉开口的血液过滤。

13.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述延伸臂包括沿着所述延伸臂的将所述轴连接到所述框架的部分的至少两个弯曲部，所述弯曲部构造和布置成分别与内侧壁的相对部分相互作用，并且其中引导施加到所述框架的力以便于将所述框架和所述过滤器的所述周缘密封到所述内侧壁。

14.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述延伸臂构造和布置成通过施加弹力将所述力施加到所述框架，所述弹力将经由所述轴施加到所述延伸臂的输入力转变成通过所述延伸臂施加到所述框架的输出力。

15.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述框架和所述延伸臂与所述轴和所述导管一起构造和布置成通过塌缩到塌缩状态中而将颗粒捕集在所述过滤器的表面上，并且在所述塌缩状态下缩回到所述导管中以从所述管状器官抽回。

16.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述框架包括：

内框架，所述内框架构造和布置成用于将所述过滤器密封到所述内侧壁，

外框架，以及

多个支柱，所述多个支柱将所述内框架连接到所述外框架，并且与所述外框架一起构造和布置成将经由所述延伸臂施加的力传递到所述内框架，并在其中使所述内框架挠性地顺应所述内侧壁。

17.如权利要求16所述的过滤器设备，其特征在于，所述支柱构造和布置成通过提供与所述内侧壁的曲率反向的弹力来促进所述内框架相对于所述外框架的挠曲，并且在其中促进所述外框架顺应所述内侧壁的物理特征。

18.如权利要求16所述的过滤器设备，其特征在于，所述过滤器在所述内框架的周缘内并且在所述内框架和所述外框架之间延伸，并且所述支柱构造和布置成响应于所述延伸臂施加的压力而在所述外框架和所述内框架之间施加力并且挠曲，以将所述内框架和所述外框架抵靠所述内侧壁并围绕所述内侧壁中的开口密封。

19.如权利要求16所述的过滤器设备，其特征在于，所述支柱构造和布置成将内周缘和外周缘保持在距彼此的一位移距离处，所述位移距离根据所施加的力而变化。

20.如权利要求11所述的过滤器设备，其特征在于，所述导管构造和布置成插入人的主动脉弓中，并且所述轴与所述框架一起构造和布置成使所述过滤器顺应所述主动脉弓的内壁并覆盖通到至少一条动脉中的所述主动脉弓中的开口，其中所述框架压靠所述主动脉弓的内部壁并围绕所述至少一条动脉。

21.如权利要求20所述的过滤器设备，其特征在于，所述轴和所述框架构造和布置成使所述过滤器顺应所述内部壁并覆盖其中的至少一个开口，其中相对的表面之一的基本全部与所述内部壁接触或者在所述至少一个开口上延伸。

22.一种与导管一起使用的过滤器设备，所述过滤器设备包括：

过滤器，所述过滤器具有框架，所述框架形成所述过滤器的周缘并使所述过滤器的相对的表面分离；以及

铰接臂，所述铰接臂连接到所述框架，并且构造和布置成当在管状器官内展开时与所述管状器官的相对的内侧壁部分接合，并藉由将经由所述相对的内侧壁的部分而施加至所述铰接臂的力传递到所述框架来利用所述内侧壁部分将所述过滤器密封到所述内侧壁。

23.如权利要求22所述的过滤器设备，其特征在于，所述铰接臂构造有相应的支柱，每个支柱形成铰接部之一，并且构造和布置成具有刚度，当与所述相对的内侧壁部分接合时，所述刚度提供将所述框架和所述过滤器密封到所述内侧壁的弹力。

24.如权利要求22所述的过滤器设备，其特征在于，每个支柱通过U形弯曲部联接，所述U形弯曲部构造和布置成响应于联接至它的支柱与所述相对的内侧壁部分接合而提供弹力。

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