CN115297806A - 假体主动脉瓣膜起搏系统 - Google Patents

Abstract

提供一种瓣膜假体系统，包括假体主动脉瓣膜和非可植入单元。假体主动脉瓣膜包括多个假体小叶；框架；阴极和阳极；和假体瓣膜线圈，与阴极和阳极非无线地电连通。非可植入单元包括能量传输线圈；和非可植入控制电路，配置为通过感应耦合将能量从能量传输线圈无线传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极施加起搏信号，并设置起搏信号的参数；通过开始将能量从能量传输线圈无线传输到假体瓣膜线圈，开始施加起搏信号的每个脉冲；并通过停止将能量从能量传输线圈无线传输到假体瓣膜线圈来结束施加起搏信号的每个脉冲。还描述了其它实施例。

Description

假体主动脉瓣膜起搏系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月6日提交的第16/734,798号美国申请(现为美国专利，专利号为10,835,750)的优先权，其转让给本申请的受让人，并且通过引用包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及外科植入物和系统，并且具体地涉及假体主动脉瓣膜和系统。

背景技术

主动脉心脏瓣膜置换可能是治疗瓣膜反流或小叶狭窄钙化所必需的。在经皮经腔递送技术中，假体主动脉瓣膜被压缩以便在导管中递送，并通过降主动脉前行进到心脏，在心脏处，假体瓣膜被部署在主动脉瓣环中。在经导管主动脉瓣植入术(TAVI)后，新发的心脏传导障碍是常见的。最常见的并发症是左束支传导阻滞(LBBB)。

Nguyen等人的号为7,914,569的美国专利(通过引用包含于此)描述了一种具有自张开多水平框架的心脏瓣膜假体，该框架支撑包括裙状部和多个接合小叶的瓣膜主体。该框架在收缩的递送构造(或构型)与张开的展开构造之间转换，该收缩递送构造使得能够经皮经腔递送，且该张开的展开构造具有不对称的沙漏形状。瓣膜主体裙状部和小叶被构造成使得接合中心可以被选择成减小施加到瓣膜接合处的水平力，并有效地分布和传递沿着小叶的力到框架。或者，瓣膜主体可以用作外科手术可植入的置换瓣膜假体。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种假体主动脉瓣膜，其包括多个假体小叶，框架和耦接到框架的一个或更多个电极。框架成形为限定上游流入部分；下游流出部；以及收缩部，该收缩部轴向地位于上游流入部和下游流出部之间。假体小叶耦接到收缩部分。当假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时：假体小叶的自由边缘面向下游流出部分，并且下游流出部分和收缩部分之间的环形纵向边界由框架的最下游点限定，假体小叶耦接到该最下游点。假体主动脉瓣膜还包括假体瓣膜线圈，假体瓣膜线圈与一个或更多个电极非无线地电连通，并且诸如沿着下游流出部分轴向在环形纵向边界的上游不超过1mm处耦接到框架。

在本公开的一些实施例中，提供了一种瓣膜假体系统，其包括假体主动脉瓣膜和非可植入单元。假体主动脉瓣膜包括多个假体小叶；框架；阴极和阳极，阴极和阳极机械地耦接到框架；以及假体瓣膜线圈，其与阴极和阳极非无线地电连通。非植入单元包括能量传输线圈；以及非植入控制电路，其被配置为通过感应耦合将能量从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加起搏信号并设置起搏信号的参数。

因此，根据本公开的发明构思1，提供了一种瓣膜假体系统，其包括：

(i)一种假体主动脉瓣膜，其包括：

(a)多个假体小叶；

(b)框架；

(c)阴极和阳极，阴极和阳极机械地耦接到框架；以及

(d)假瓣膜线圈，其与阴极和阳极非无线地电连通；以及

(ii)非可植入单元，其包括：

(a)能量传输线圈；以及

(b)非植入控制电路，其被配置为通过感应耦合将能量从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加起搏信号并设置起搏信号的参数。

发明构思2。根据本发明构思1所述的瓣膜假体系统，其中，假体主动脉瓣膜包括一个或更多个细长的绝缘电导体，绝缘电导体将假体瓣膜线圈与阴极和阳极以非无线电连通的方式直接耦接。

发明构思3。根据本发明构思1的瓣膜假体系统，其中，假体瓣膜线圈的相应端与阴极和阳极非无线地电连通。

发明构思4。根据本发明构思1的瓣膜假体系统，其中，假体瓣膜线圈的相应非电绝缘端部限定阴极和阳极。

发明构思5。根据本发明构思1所述的瓣膜假体系统，其中，非可植入控制电路被配置为通过调制从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈的能量的幅值来设置起搏信号的幅值。

发明构思6。根据本发明构思1所述的瓣膜假体系统，其中，起搏信号包括脉冲，并且其中，非可植入控制电路被配置为驱动阴极和阳极以：(a)通过开始将能量从能量传输线圈无线传输至假体瓣膜线圈来开始施加起搏信号的每个脉冲；以及(b)通过停止将能量从能量传输线圈无线传输至假体瓣膜来结束施加起搏信号的每个脉冲。

发明构思7。根据本发明构思1的瓣膜假体系统，

其中，框架成形为限定：(1)上游流入部分，(2)下游流出部分，和(3)收缩部分，收缩部分轴向地位于上游流入部分和下游流出部分之间，其中，假体小叶耦接到收缩部分，并且

其中，阴极机械地耦接到框架的上游流入部分。

发明构思8。根据本发明构思7的瓣膜假体系统，其中，假体瓣膜线圈沿着框架的下游流出部分轴向地设置。

发明构思9。根据本发明构思1所述的瓣膜假体系统，其中，阴极和阳极设置在框架上，使得当假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时，在阴极与阳极之间存在至少15mm，15mm是在假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时沿着框架的中心纵向轴测量的。

发明构思10。根据发明构思1至9中任一项所述的瓣膜假体系统，其中，非可植入单元是外部单元，外部单元被构造成设置在其中布置有假体主动脉瓣膜的对象的主体外部。

发明构思11。根据发明构思1至9中任一项所述的瓣膜假体系统，

其中，非可植入单元是递送系统，递送系统进一步包括递送管和沿着递送管穿过的一条或更多条导线，

其中，能量传输线圈是递送系统线圈，

其中，非可植入控制电路是递送系统控制电路，递送系统控制电路经由一条或更多条导线与递送系统线圈电连通，并且

其中，递送系统线圈在递送管的远端位置处耦接到递送管。

发明构思12。根据本发明构思11所述的瓣膜假体系统，其中，递送系统控制电路被配置为通过感应耦合将能量从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加快速心室起搏。

发明构思13。根据本发明构思11的瓣膜假体系统，

其中，假体主动脉瓣膜(i)是可拆卸地一次性的且以压缩递送构型位于所述递送管中，并且(ii)被配置为呈现：

(A)在从递送管的远端部分地释放时的部分张开的部分展开构型，使得：(1)至少阴极位于递送管外部；和(2)假体瓣膜线圈在递送管内被压缩；以及

(B)在从递送管的远端完全释放时的张开的完全展开构型，并且

其中，递送系统控制电路被配置为通过至少在假体主动脉瓣膜处于部分展开构型时将能量从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加起搏信号并设置起搏信号的参数。

发明构思14。根据本发明构思13所述的瓣膜假体系统，还包括外部单元，外部单元被构造成设置在其中布置有假体主动脉瓣膜的对象的主体外部，并且外部单元包括：

外部单元线圈；以及

外部单元控制电路，被配置为当假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时，驱动外部单元线圈以通过感应耦合将能量无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加起搏信号，并设置起搏信号的参数。

根据本公开的发明构思15，还提供了一种方法，包括：

经由患者的脉管系统将瓣膜假体系统的假体主动脉瓣膜部署在主动脉瓣环中，假体主动脉瓣膜包括：(a)多个假体小叶；(b)框架；(c)阴极和阳极，其机械地耦接到框架；以及(d)假体瓣膜线圈，其与阴极和阳极非无线地电连通；以及

激活瓣膜假体系统的非可植入单元的非可植入控制电路，以通过感应耦合将能量从非可植入单元的能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来驱动阴极和阳极以施加起搏信号并设置起搏信号的参数。

发明构思15。根据发明构思15的方法，

其中，非可植入单元是瓣膜假体系统的递送系统，并且能量传输线圈是在递送管的远端位置处耦接到递送系统的递送管的递送系统线圈，

其中，非可植入控制电路是递送系统控制电路，其经由沿着递送管穿过的一条或更多条导线与递送系统线圈电连通，

其中，部署假体主动脉瓣膜包括：

使递送管通过脉管系统行进，直到递送管的远端设置在患者的升主动脉中，而假体主动脉瓣膜以压缩的递送构型可拆卸地设置在递送管中；以及

从递送管的远端部分地释放假体主动脉瓣膜，使得假体主动脉瓣膜呈现部分张开的部分展开构型，其中(a)至少阴极位于递送管的外部，和(b)假体瓣膜线圈在递送管内被压缩；

其中，激活非可植入控制电路包括，在从递送管的远端部分地释放假体主动脉瓣膜之后，激活递送系统控制电路以驱动阴极和阳极施加起搏信号并设置起搏信号的参数，这是通过至少在假体主动脉瓣膜处于部分展开构型时通过感应耦合将能量从递送系统线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来实现的；并且

其中，部署假体主动脉瓣膜还包括，在激活递送系统控制电路之后，从递送管的远端完全释放假体主动脉瓣膜，使得假体主动脉瓣膜呈现张开的完全展开构型。

发明构思16。根据发明构思15所述的方法，其中，激活递送系统控制电路包括激活递送系统控制电路以驱动阴极和阳极来施加快速心室起搏，这是通过至少在假体主动脉瓣膜处于部分展开构型时通过感应耦合将能量从能量传输线圈无线地传输到假体瓣膜线圈来实现的。

发明构思17。根据发明构思15所述的方法，还包括：在从递送管的远端完全释放假体主动脉瓣膜之后，激活外部单元的外部单元控制电路，以驱动外部单元的外部单元线圈，从而驱动阴极和阳极施加起搏信号并设置起搏信号的参数，这是通过当假体主动脉瓣膜处于展开的完全展开构型时通过感应耦合无线的传递能量到述假体瓣膜线圈来实现的，假体瓣膜线圈被设置在其中布置有假体主动脉瓣膜的对象的主体外部。

发明构思18。根据发明构思15的方法，其中，递送系统控制电路被配置成当假体主动脉瓣膜在从递送管的远端完全释放时呈现张开的完全展开构型时，停止驱动递送系统线圈来驱动阴极和阳极。

发明构思19。根据发明构思15的方法，其中，从递送管的远端部分地释放假体主动脉瓣膜包括将阴极定位在与His束附近的心脏组织相邻。

发明构思20。根据发明构思19的方法，其中，将阴极定位成与His束附近的心脏组织相邻包括：如果需要，在张开的期间旋转假体主动脉瓣膜，使得阴极抵靠His束附近的心脏组织设置。

通过下面结合附图对本公开实施例的详细描述，将会更充分地理解本公开，其中：

附图说明

图1A和图1B是根据本公开的应用的假体主动脉瓣膜的示意图；

图2是根据本公开的应用在完成组装之前图1A和图1B的假体主动脉瓣膜的部件的示意图；

图3是根据本公开的应用的另一假体主动脉瓣膜的示意图；

图4A至图4C是根据本公开的相应应用的瓣膜假体系统和使用该系统的方法的示意图；以及

图5是根据本公开的应用的电子植入物的示意图。

具体实施方式

图1A和图1B是根据本公开的应用的假体主动脉瓣膜20的示意图。在图1A和图1B中示出了处于张开的构型的假体主动脉瓣膜20，其类似于下面参照图4C描述的张开的完全展开构型，只是在图1A和图1B中假体主动脉瓣膜20的张开不受患者解剖结构的限制。图1B是从下游流出端52观察的假体主动脉瓣膜20的视图，如下文所述。

假体主动脉瓣膜20包括：

·框架30；

·多个假体小叶32，耦接到框架30；

·一个或更多个电极34，耦接到框架30；以及

·假体瓣膜线圈36，耦接到框架30并且与一个或更多个电极34非无线地电通信(电连通)，可选地通过一个或更多个细长的绝缘电导体38(例如，

导线)与一个或更多个电极34非无线地电连通。

框架30典型地包括支架或其它结构，其典型地是自张开的，并且可以通过激光切割或蚀刻包括例如不锈钢或形状记忆材料(诸如镍钛诺)的金属合金管来形成。对于一些应用，使用Dagan等人的号为9,526,637的美国专利和/或Dagan等人的号为US2016/0278951的美国专利中描述的技术将一个或更多个电极34耦接到框架30，这两篇专利都通过引用包含于此。对于一些应用，假体瓣膜线圈36包括金线，以便提供低电阻。

对于一些应用，假体主动脉瓣膜20还包括假体主动脉瓣膜控制电路40，其耦接到框架30并且与一个或更多个电极34非无线地电连通。在这些应用中，假体瓣膜线圈36与假体主动脉瓣膜控制电路40非无线地电连通，使得假体瓣膜线圈36经由假体主动脉瓣膜控制电路40与一个或更多个电极34非无线地电连通。一个或更多个电极34中的一个或更多个可以以非无线电通信方式直接附接到假体主动脉瓣控制电路40，并且/或者可以通过一个或更多个细长绝缘电导体38以非无线电连通方式附接到假体主动脉瓣控制电路40。通常，假体主动脉瓣膜控制电路40是柔性的，并且具有薄的线性封装，并且可以实现下面参照图5描述的技术。控制电路40的薄度允许其在假体主动脉瓣膜20的部署期间在递送管中被压缩，而不需要增加递送管的直径。此外，控制电路40的柔性防止了当控制电路被压缩到递送管中时被卷曲时对控制电路的损坏。

对于一些应用，框架30被成形为限定上游流入部分42，下游流出部分44和轴向地位于上游流入部分42与下游流出部分44之间的收缩部分46。假体小叶32耦接到收缩部分46，使得当假体主动脉瓣膜20处于下文参照图4C所述的张开的完全展开构型时，假体小叶32的自由边缘48面向下游流出部分44。假体小叶32不与下游流出部分44耦接；因此，下游流出部分44与收缩部分46之间的环形纵向边界58由框架30的最下游点限定，假体小叶32耦接到该最下游点(例如，下文立即描述的，假体小叶32可以在接合处(或合缝处)60耦接到框架30的最下游点)。(环形纵向边界58位于围绕框架30的相同纵向位置处。)通常，假体主动脉瓣膜20还包括耦接到框架30的上游流入部分42的裙状部49，并且假体小叶32沿着其基部附接到裙状部49，例如，使用缝合线或合适的生物相容性粘合剂附接到裙状部49。相邻的成对的小叶在它们的侧端彼此连接以形成接合处60，且假体小叶的自由边缘48形成彼此相汇的接合边缘。裙状部49和假体小叶32通常包括一片动物心包组织，诸如猪心包组织，或合成或聚合物材料。

对于一些应用，假体瓣膜线圈36通常沿下游流出部分44轴向设置在下游流出部分44与收缩部分46之间的环形纵向边界58的上游不超过1mm处。这种布置允许假体主动脉瓣膜20在假体主动脉瓣膜20的部署期间被卷曲(压缩)到递送管中，而不需要较大直径的递送管来容纳假体瓣膜线圈36。这是可能的，因为下游流出部分44不包括假体小叶32的材料，因此可以容纳假体瓣膜线圈36而不会使下游流出部分44具有比假体主动脉瓣膜20的其它轴向部分更大的压缩直径。通常，假体瓣膜线圈36不沿收缩部分46轴向地设置，也不沿上游流入部分42轴向地设置。此外，由于下游流出部分44通常具有比收缩部分46和上游流入部分42中的每个更大的直径，因此假体瓣膜线圈36沿下游流出部分44轴向布置改善了传输效率。此外，收缩部分46通常具有比上游流入部分42和下游流出部分44中的每个更小的直径。

通常，一个或更多个电极34中的至少一个电极耦接到框架30的上游流入部分42，诸如确切地一个或更多个电极34中的一个电极耦接到框架30的上游流入部分42。对于一些应用，一个或更多个电极34包括耦接到框架30的上游流入部分42的阴极54，并且假体主动脉瓣膜控制电路40被配置成驱动阴极54以施加阴极电流。对于一些应用，阴极54具有相对于框架30的中心纵向轴55在框架30周围以角度测量的横向尺寸α(阿尔法)，该横向尺寸α在10度和40度之间，例如在20度和40度之间，诸如30度，以便适应框架30相对于希氏束(His束)的旋转错位。通常，使用诸如荧光透视的成像来部署假体主动脉瓣膜20，并且如果需要，在部署期间旋转假体主动脉瓣膜20，使得阴极54抵靠位于希氏束(His束)附近的环组织来布置。对于一些应用，假体主动脉瓣膜20包括多个阴极54(例如，两个或三个，或更多)，它们设置在框架30周围相应的多个角度位置处(例如，相距10-15度)。在植入假体主动脉瓣膜20之后，通过假体主动脉瓣膜控制电路40或外部控制电路(诸如外部单元控制电路104)激活具有最精确角度位置的阴极54，以施加起搏信号和/或感测，如下文参照图4C描述的。可选择地或附加地，对于一些应用，阴极54具有至少10mm的轴向长度，以便适应框架30相对于天然主动脉瓣环的轴向错位，并因此相对于His束的轴向错位。如包括在权利要求书中且在本申请中所使用的，“轴向长度”是沿着中心纵向轴55测量的结构的长度。

对于一些应用，阴极54具有在75微米与125微米之间的厚度，例如，大约100微米，和/或至少2.5mm²的表面积，以便提供足够的刺激。对于一些应用，阴极54包括氮化钛(TiN)。对于一些应用，裙状部49耦接到框架30的上游流入部分42的外表面，并且阴极54设置在裙状部49的外表面上。如包括在权利要求书中且在本申请中所使用的，框架30的“中心纵向轴”55是框架30沿框架30的横截面的所有形心的集合。因此，横截面局部地垂直于沿着框架30延伸的中心纵向轴。(对于其中框架30的横截面为圆形的应用，形心对应于圆形横截面的中心。)

对于一些应用，当假体主动脉瓣膜20处于下文参照图4C描述的张开的完全展开的构型时：

·框架30具有在上游流入部分42处的流入端50和在下游流出部分44处的下游流出端52，以及在流入端50与下游流出端52之间测量的轴向长度，并且

·一个或更多个电极34中的至少一个电极34(例如，确切地，一个或更多个电极34中的一个电极34，例如，阴极54)在距流入端50的一距离内耦接到上游流入部分42，该距离等于框架30的轴向长度的10％(当处于张开的完全展开构型时，(a)沿着框架30的中心纵向轴55测量该距离，以及(b)在流入端50与至少一个电极的最上游点之间测量该距离)。

通常，假体主动脉瓣膜控制电路40耦接到框架30，使得假体主动脉瓣膜控制电路40的最上游点56沿框架30的收缩部分46和/或下游流出部分44轴向地设置。

通常，假体主动脉瓣膜控制电路40在框架30内耦接到框架30，这可以防止在假体主动脉瓣膜20部署期间假体主动脉瓣膜控制电路40与递送管72之间的摩擦，这将在下文中参照图4A至图4C进行描述。注意的是，对于最上游点56设置在环形纵向边界58上游不超过1mm的应用，如上所述，在框架30内通常有足够的空间来容纳假体主动脉瓣膜控制电路40。

对于一些应用，假体小叶32在假体主动脉瓣膜20的至少第一合缝处60A和第二合缝处60B耦接到框架30，第一合缝处60A和第二合缝处60B位于围绕框架30的相应的第一角位置62A和第二角位置62B处。当假体主动脉瓣膜20处于下文参照图4C描述的张开的完全展开的构型时，第一角位置62A和第二角位置62B围绕框架30分开第一角度偏移β(贝塔)。当假体主动脉瓣膜20处于下文参照图4C描述的张开的完全展开的构型中时，假体主动脉瓣膜控制电路40围绕框架30在第三角位置62C处耦接到框架30，所述第三角位置62C与第一角位置62A分开第二角偏移δ(德尔塔)，所述第二角偏移δ(德尔塔)等于第一角偏移β(贝塔)的40％与60％之间(例如，50％)。在围绕框架30的第三角位置62C处，框架比在更刚性的合缝处更柔韧。如包括在权利要求书中且在本申请中所使用的，“角位置”是在框架30上围绕中心纵向轴55的特定位置处的位置，即，在相对于中心纵向轴55的特定“点钟”处的位置。(注意的是，在图1A中，在框架的远侧，即，与电路40成180度，示出了第三合缝处60C。)

现在参照图2，图2是根据本公开的应用在完全组装之前的假体主动脉瓣膜20的部件的示意图。这些部件包括瓣膜部件64和电子部件66。瓣膜部件64通常有本领域已知的心脏瓣膜假体组成，其至少包括框架30和假体小叶32。例如，已知的心脏瓣膜假体可以包括CoreValveTM EvolutTM R假体(美敦力公司，美国明尼苏达州明尼阿波利斯市)、CoreValveTM EvolutTM PRO假体(美敦力公司)、LOTUS EdgeTM主动脉瓣膜(波士顿科学公司，美国马萨诸塞州马尔伯勒市)或ACURATE neoTM主动脉瓣膜(波士顿科学公司)。电子部件66至少包括一个或更多个电极34和假体瓣膜线圈36，以及可选的假体主动脉瓣膜控制电路40。

在假体主动脉瓣膜20的组装过程中，电子部件66被插入瓣膜部件64中。对于一些应用，电子部件66的第一部分(诸如假体瓣膜线圈36、假体主动脉瓣膜控制电路40，以及一个或更多个电极34中的一个电极)被耦接到框架30的内表面，而电子部件66的第二部分(诸如阴极54)被耦接到框架30的外表面。例如，一个或更多个细长绝缘电导体38中的一个细长绝缘电导体38A可以将阴极54电耦接到假体主动脉瓣膜控制电路40，并且导体38A可以从框架30内部穿过到外部，通常穿过裙状部49。(将一个或更多个电极34中的一个电极34耦接到框架30的内表面可以在植入组装的假体主动脉瓣膜20时将电极暴露于受试者的血液。将阴极54连接到框架30的外表面可以在植入组装的假体主动脉瓣膜20时，将阴极设置成抵靠组织(诸如在His束附近的环组织)，诸如在此所述。)可选地，电子部件66的部件可以被缝合到框架30和/或裙状部49。

对于一些应用，无论是将假体瓣膜线圈36耦接到框架30的内表面还是外表面，假体瓣膜线圈36都与框架30电隔离，诸如通过设置在假体瓣膜线圈36与框架30之间的隔离材料(例如，材料片或涂层)。例如，隔离材料可以包括非导电聚合物。

上述假体主动脉瓣膜20的组装通常在制造工厂中进行，然后将组装的假体主动脉瓣膜20包装并运送到健康护理场所进行植入。因此，组装假体主动脉瓣膜20的方法是非外科手术的。

图3是根据本公开的应用的假体主动脉瓣膜120的示意图。图3中所示的假体主动脉瓣膜120处于张开的构型，其类似于下文参照图4C描述的假体主动脉瓣膜20的张开的完全展开构型，除了在图3中假体主动脉瓣膜120的张开不受患者解剖结构的限制。除了下面描述的以外，假体主动脉瓣膜120与这里参照图1A、图1B和图2描述的假体主动脉瓣膜20相同，并且同样的附图标记表示同样的部件。假体主动脉瓣膜120可以如上文参照图2针对假体主动脉瓣膜20所描述的那样进行组装，并在细节上作必要的修改。

如以下参照图4B关于假体主动脉瓣膜20所述，对于一些应用，递送系统控制电路80被配置成驱动一个或更多个电极34以施加快速心室起搏。在这种结构中，假体主动脉瓣膜控制电路40，即使提供，也通常是被动的，即，递送系统控制电路80设置起搏信号的参数。图3所示的假体主动脉瓣膜120是这种结构的一种实施方式。与图1A和图1B所示的假体主动脉瓣膜20的构造不同，假体主动脉瓣膜120不包括假体主动脉瓣膜控制电路40。

提供了一种瓣膜假体系统，其包括(a)假体主动脉瓣膜120和(b)非可植入的单元，诸如下文参照图4A至图4C描述的递送系统70，或下文参照图4C描述的外部单元100。通过感应耦合将能量从能量传输线圈(诸如，视情况而定，递送系统线圈74或以下参照图4C所描述的外部单元线圈102)无线传输到假体瓣膜线圈36，非可植入控制电路(诸如，视情况而定，递送系统控制电路80或外部单元100的外部单元控制电路104)被配置成驱动阴极54和阳极57以施加起搏信号并设置起搏信号(例如，标准、慢性起搏信号或快速心室起搏信号)的参数。所施加的起搏通常是双极的。

可选地，瓣膜假体系统包括两个非可植入单元：(1)递送系统70，其在下文中参照图4A至图4C进行描述，和(2)外部单元100，其在下文中参照图4C进行描述，它们包括相应的控制电路和能量传输线圈。当假体主动脉瓣膜120处于部分展开的构型时，递送系统控制电路80被配置成驱动递送系统线圈74以通过感应耦合将能量无线地传递到假体瓣膜线圈36来驱动阴极54和阳极57来施加起搏信号，并且设置起搏信号的参数，如下文参照图4B所述。当假体主动脉瓣膜120处于张开的完全展开构型时，如下文参照图4C所述，外部单元控制电路104被配置成驱动外部单元线圈102以通过感应耦合将能量无线传递到假体瓣膜线圈36来驱动阴极54和阳极57以施加起搏信号，并且设置起搏信号的参数。

通常，假体瓣膜线圈36的各端与阴极54和阳极57非无线地电连通。

对于一些应用，假体瓣膜线圈36的相应非电绝缘端部限定阴极54和阳极57。在这些应用中，假体主动脉瓣膜120通常不包括细长的绝缘电导体38。相反，假体瓣膜线圈36的相应绝缘端部沿着图3所示的细长绝缘电导体38的路径远离假体瓣膜线圈36弯曲，使得假体瓣膜线圈36的各个非电绝缘端部分别位于图3所示的阴极54和阳极57所处的位置处。

如上所述，非可植入控制电路被配置为驱动阴极54和阳极57以设置起搏信号的参数。例如，非可植入控制电路可以被配置为通过调制从能量传输线圈无线传输到假体瓣膜线圈36的能量的幅值来设置起搏信号的幅值。可选地或附加地，例如，非可植入控制电路可以被配置为驱动阴极54和阳极57，以(a)通过开始从能量传输线圈无线地传输能量到假体瓣膜线圈36来开始施加起搏信号的每个脉冲，以及(b)通过停止从能量传输线圈无线地传输能量到假体瓣膜线圈36来结束施加起搏信号的每个脉冲。

参照图1A、图1B、图2和图3，并另外参照图4A至图4C，它们是根据本公开的相应应用的瓣膜假体系统68和使用该系统的方法的示意图。尽管参照图4A至图4C描述的技术一般是关于假体主动脉瓣膜120描述的，但是该技术同样可应用于假体主动脉瓣膜20，并在细节上作必要的修改。在图4A至图4C中示意性地示出了假体主动脉瓣膜的旋转定向，以便示出假体主动脉瓣膜的部件；如下所述，在实际使用中，假体主动脉瓣膜通常是旋转定向的，使得阴极54与靠近His束的心脏组织相邻定位。

瓣膜假体系统68包括假体主动脉瓣膜20或假体主动脉瓣膜120和递送系统70。

·递送系统70包括：

·递送管72；

·递送系统线圈74，其在递送管72的远端部位76处耦接到递送管72；例如，递送系统线圈74的最远端部分77可以设置在递送管72的远端82的10mm内。

·一条或更多条导线78，其沿着递送管72穿过，例如附接到递送管72的外

表面或内表面，或嵌入在递送管72的壁中；以及

·递送系统控制电路80，其通过一条或更多条导线78与递送系统线圈74电连通。

递送系统控制电路80被配置成驱动递送系统线圈74，以便至少在假体主动脉瓣膜120处于下文参照图4B所述的部分展开构型时，通过感应耦合将能量无线地传递到假体瓣膜线圈36。

如图4A中所示，在被压缩的递送构型中，假体主动脉瓣膜120在递送管72中可拆卸地为一次性。在植入过程中，递送管72通过患者的脉管系统行进，直到递送管72的远端82设置在患者的升主动脉84中，而假体主动脉瓣膜120以被压缩的递送构型可拆卸地设置在递送管72中。

如图4B中所示，假体主动脉瓣膜120还被配置成在从递送管72的远端82部分地释放时呈现部分张开的部分展开的构型，使得：(a)一个或更多个电极34中的至少一个电极(诸如阴极54)位于递送管72外部且处于目标组织(诸如天然主动脉瓣环)附近(例如，接触)；以及(b)假体瓣膜线圈36在递送管72内被压缩。通常，递送系统线圈74围绕压缩的假体瓣膜线圈36，即使假体瓣膜线圈36仍然被压缩，其也提供高传输效率。在假体主动脉瓣膜120呈现部分张开的部分展开构型之后，递送系统控制电路80被激活以驱动递送系统线圈74通过感应耦合将能量无线地传递到假体瓣膜线圈36。相反，从外部线圈到压缩的假体瓣膜线圈36的功率传输将是相当低效的，因为发射线圈和接收线圈之间较大的距离以及压缩的假体瓣膜线圈36。

对于以上参照图1A、图1B和图2描述的其中瓣膜假体系统68包括假体主动脉瓣膜20的一些应用，假体主动脉瓣膜控制电路40被配置成驱动一个或更多个电极34以施加快速心室起搏。这种起搏可以暂时减少左心室输出，以便能够更准确地放置假体主动脉瓣膜20。或者，如上文参照图3所述，递送系统控制电路80被配置成驱动一个或更多个电极34以施加快速心室起搏；在这种构造中，假体主动脉瓣膜控制电路40，即使被提供(如在假体主动脉瓣膜20中)，通常是被动的，或者假体主动脉瓣控制电路40不被提供(如在假体主动脉瓣膜120中)，即，递送系统控制电路80设置起搏信号的参数。可选地，假体主动脉瓣膜20或120不用于施加快速心室起搏，而是可以如下文所述用于施加植入后的起搏，和/或如下文所述用于植入后的感测。

如上文参照图1A和图1B所述，对于一些应用，一个或更多个电极34包括阴极54，其耦接到框架30的上游流入部分42。当假体主动脉瓣膜120处于图4B所示的部分张开的部分展开构型时，阴极54定位为与His束附近的心脏组织相邻，以便通过用阴极电流刺激心脏组织来使心脏起搏。对于一些应用，一个或更多个电极还包括阳极57，其可以用于双极感测和/或起搏，如本领域已知的。通常，阴极54和阳极57设置在框架30上，使得当假体主动脉瓣膜120处于下文参照图4C描述的张开的完全展开构型时，在阴极与阳极之间存在至少15mm(当处于张开的完全展开构型时，15mm是沿框架30的中心纵向轴55进行测量的)。

如图4C中所示，假体主动脉瓣膜120还被配置成在从递送管72的远端82完全释放时呈现张开的完全展开构型。对于一些应用，递送系统控制电路80被配置成当假体主动脉瓣膜120在从递送管72的远端82完全释放而呈现张开的完全展开构型时，停止驱动递送系统线圈74进行无线地传递能量。

对于一些应用，如图4C中所示，瓣膜假体系统68还包括外部单元100，该外部单元100包括(a)外部单元线圈102，和(b)外部单元控制电路104，该外部单元控制电路104被配置成当假体主动脉瓣膜120处于张开的完全展开构型时驱动外部单元线圈102通过感应耦合将能量无线地传递到假体瓣膜线圈36。在这些应用中，在假体主动脉瓣膜120从递送管72的远端82完全释放之后，外部单元控制电路104被激活以驱动外部单元线圈102，从而当假体主动脉瓣膜120处于张开的完全展开构型时，通过感应耦合将能量无线地传递到假体瓣膜线圈36。

对于一些应用，外部单元线圈102被并入到被配置为佩戴在患者颈部周围或放置在患者胸部上的套环中(诸如在Dagan等人的号为WO2016/157183的PCT公开中所描述的，其通过引用包含于此)，和/或被并入到被配置成穿戴在患者胸部周围的带子或被配置成穿戴在患者颈部周围的项链中。外部单元线圈102的这种定位提供了高传输效率，因为外部单元线圈102和假体瓣膜线圈36的各自的轴大致对准。

可替换地或附加地，对于一些应用，外部单元100被并入到被配置成佩戴在患者胸部周围的带状物或条带中。

对于其中瓣膜假体系统68包括假体主动脉瓣膜20的一些应用，如以上参照图1A、图1B和图2描述的，假体主动脉瓣膜控制电路40被配置成使用所接收的能量来驱动一个或更多个电极34以执行例如几个月的植入后起搏。这种起搏可以采用任何标准的起搏协议。对于一些应用，起搏是VVI起搏，其仅在心室中未检测到QRS波群时应用。可选地，对于其中瓣膜假体系统68包括假体主动脉瓣膜120的一些应用，如上文参照图3所述，外部单元控制电路104被配置成驱动一个或更多个电极34以施加起搏信号；在这种结构中，不提供(或者如果提供的话，通常是被动的)假体主动脉瓣膜控制电路40，即，外部单元控制电路104设置起搏信号的参数。

可选地，对于其中瓣膜假体系统68包括假体主动脉瓣膜20的一些应用，如以上参照图1A、图1B和图2所描述的，假体主动脉瓣膜控制电路40被配置成：(a)使用一个或更多个电极34来感测心脏信号；以及(b)驱动假体瓣膜线圈36来发送指示所感测的心脏信号的无线信号。对于一些应用，使用Gross等人的号为9,005,106的美国专利中描述的技术执行心脏感测，其通过引用包含于此。在这些应用中，通常不使用一个或更多个电极34来施加起搏，因此不需要将任何电极配置为阴极和阳极。这种感测可以使得在假体主动脉瓣膜20植入之后，在可能发生左束支传导阻滞(LBBB)之前，患者能够从医院尽早出院。如果LBBB发展(如在大约20-30％的患者中所出现的那样)，则通过感测检测LBBB，产生警报，并且可以适当地治疗LBBB。

现在参照图5，图5是根据本公开的应用的电子植入物200的示意图。上面参照图1A至图2描述的假体主动脉瓣膜控制电路40可以实现电子植入物200的特征。

电子植入物200包括电路210，电路210包括电子部件212，电子部件212通常安装在长且柔性的印刷电路板(PCB)214上。电子植入物200还包括多层保护涂层，其包括以下顺序的层：

·例如使用原子层沉积(ALD)在电路210上沉积的第一内部氧化铝(AlOx)

膜层220；

·在第一内部AlOx膜层220上沉积(通常在真空中汽相沉积)的第二聚对亚苯基二甲基层222；第二聚对亚苯基二甲基层222为电路210提供化学

保护；

·可选地，第三层224设置(通常流延到其上)在第二聚对亚苯基二甲基层222上，第三层例如包含聚合物，例如选自由以下组成的组的聚合物：有机硅和PTFE；第三层224通常具有在100和200微米之间的厚度，并且

被配置为为电路210提供机械保护；以及

·可选地，在第三层224上沉积(通常在真空中汽相沉积)的第四外部聚对亚苯基二甲基层226；第四外部聚对亚苯基二甲基层226为电路210和第三层224提供化学保护。

电子注入物200和层在图5中高度示意性地绘出，并且没有按比例绘制；特别地，所述层实际上比所示的薄得多，并且相对厚度与所示的不同。

通常，电路210不是封装在壳体中，而是仅涂覆有层，如上所述。“壳体”是通常包含玻璃和/或金属的外壳，其在电路布置在其中之前具有结构；相比之下，涂层采取施加有涂层的电路的形状。相比之下，在可植入电路领域中，壳体形式的封装是标准的。这种壳体的缺少允许电子植入物200是薄的和柔性的，并且以较短的寿命作为代价。对于假体主动脉瓣膜控制电路40，较短的寿命通常不是问题，因为假体主动脉瓣膜控制电路40通常仅使用几个月。

对于其中假体主动脉瓣膜控制电路40实现电子植入物200的特征的应用，一个或更多个电极34在施加涂层期间被掩蔽。因此，假体主动脉瓣膜控制电路40、一个或更多个细长绝缘电导体38(例如，导线)和假体瓣膜线圈36都在同一的涂覆过程中被涂覆。

在此描述的用于假体主动脉瓣膜20的技术可以替换地(在细节上做必要的修改)用于非主动脉假体瓣膜，例如假体二尖瓣或三尖瓣。

在实施例中，在以下专利和/或申请中的一个或更多个中描述的技术和装置(所述专利和/或申请被转让给本申请的受让人并且通过引用包含于此)与在此描述的技术和装置相结合：

·Gross的号为10,543,083的美国专利；

·Gross的号为EP3508113A1的欧洲专利申请公开；

·Gross的号为10,835,750的美国专利；

·Gross的号为2020/0261224的美国专利申请公开；

·同日提交的，名称为“假体主动脉瓣膜起搏系统”的Gross的国际专利申请。

本领域的技术人员将会理解的是，本公开不限于以上已经具体示出和描述的内容。相反，本公开的范围包括以上所述的不在现有技术中的各种特征的组合和子组合以及其变化和修改，这对于本领域技术人员在阅读上述描述后将会想到。

Claims (13)

1.一种瓣膜假体系统，所述瓣膜假体系统包括：

(i)假体主动脉瓣膜，所述假体主动脉瓣膜包括：(a)多个假体小叶；(b)框架；(c)阴极和阳极，所述阴极和所述阳极机械地耦接到所述框架；以及(d)假体瓣膜线圈，所述假体瓣膜线圈与所述阴极和所述阳极非无线地电连通；以及

(ii)非可植入单元，所述非可植入单元包括：(a)能量传输线圈；以及(b)非可植入控制电路，所述非可植入控制电路被配置为驱动所述阴极和所述阳极以进行以下操作：

通过感应耦合将能量从所述能量传输线圈无线地传输到所述假体瓣膜线圈来施加包括脉冲的起搏信号，并设置所述起搏信号的参数；

通过开始将能量从所述能量传输线圈无线地传输到所述假体瓣膜线圈来开始施加所述起搏信号的每个脉冲；以及

通过停止以无线方式将能量从所述能量传输线圈传输到所述假体瓣膜线圈来结束所述起搏信号的每个脉冲的施加。

2.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，其中，所述假体主动脉瓣膜包括一个或更多个细长的绝缘电导体，所述绝缘电导体将所述假体瓣膜线圈与所述阴极和所述阳极以非无线电连通的方式直接耦接。

3.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，其中，所述假体瓣膜线圈的相应端与所述阴极和所述阳极非无线地电连通。

4.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，其中，所述假体瓣膜线圈的相应非电绝缘端部限定所述阴极和所述阳极。

5.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，其中，所述非可植入控制电路被配置为通过调制从所述能量传输线圈无线地传输到所述假体瓣膜线圈的能量的幅值来设置所述起搏信号的幅值。

6.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，

其中，所述框架成形为限定：(1)上游流入部分，(2)下游流出部分以及(3)收缩部分，所述收缩部分轴向地位于所述上游流入部分和所述下游流出部分之间，其中，所述假体小叶耦接到所述收缩部分，并且

其中，所述阴极机械地耦接到所述框架的所述上游流入部分。

7.根据权利要求6所述的瓣膜假体系统，其中，所述假体瓣膜线圈沿着所述框架的所述下游流出部分轴向地设置。

8.根据权利要求1所述的瓣膜假体系统，其中，所述阴极和所述阳极设置在所述框架上，使得当所述假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时，在所述阴极与所述阳极之间存在至少15mm，15mm是在所述假体主动脉瓣膜处于张开的完全展开构型时沿着所述框架的中心纵向轴测量的。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的瓣膜假体系统，其中，所述非可植入单元是外部单元，所述外部单元被构造成设置在其中布置有所述假体主动脉瓣膜的对象的主体外部。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的瓣膜假体系统，

其中，所述非可植入单元是递送系统，所述递送系统进一步包括递送管和沿着所述递送管穿过的一条或更多条导线，

其中，所述能量传输线圈是递送系统线圈，

其中，所述非可植入控制电路是递送系统控制电路，所述递送系统控制电路经由所述一条或更多条导线与所述递送系统线圈电连通，并且

其中，所述递送系统线圈在所述递送管的远端位置处耦接到所述递送管。

11.根据权利要求10所述的瓣膜假体系统，其中，所述递送系统控制电路被配置为通过感应耦合将能量从所述能量传输线圈无线地传输到所述假体瓣膜线圈来驱动所述阴极和所述阳极以施加快速心室起搏。

12.根据权利要求10所述的瓣膜假体系统，

其中，所述假体主动脉瓣膜(i)是可拆卸地一次性的且以压缩递送构型位于所述递送管中，并且(ii)被配置为呈现：

(A)在从所述递送管的远端部分地释放时的部分张开的部分展开构型，使得：(1)至少所述阴极位于所述递送管外部；和(2)所述假体瓣膜线圈在所述递送管内被压缩；以及

(B)在从所述递送管的所述远端完全释放时的张开的完全展开构型，并且

其中，所述递送系统控制电路被配置为通过至少在所述假体主动脉瓣膜处于所述部分展开构型时将能量从所述能量传输线圈无线地传输到所述假体瓣膜线圈来驱动所述阴极和所述阳极以施加所述起搏信号并设置所述起搏信号的参数。

13.根据权利要求12所述的瓣膜假体系统，所述瓣膜假体系统还包括外部单元，所述外部单元被构造成设置在其中布置有所述假体主动脉瓣膜的对象的主体外部，并且所述外部单元包括：

外部单元线圈；以及

外部单元控制电路，所述外部单元控制电路被配置为当假体主动脉瓣膜处于所述张开的完全展开构型时，驱动外部单元线圈以通过感应耦合将能量无线地传输到所述假体瓣膜线圈来驱动所述阴极和所述阳极以施加所述起搏信号，并设置所述起搏信号的参数。

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