CN116075280A - 栓塞保护和通路系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于保护脑血管循环免受在初次手术期间释放的栓塞碎片的影响的方法和装置。经由通路导管以减小轮廓构造递送栓塞保护过滤器，并且将其跨越通向脑循环的三个大血管的口定位在主动脉中。其后，使初次手术导管前进通过同一通路导管以进行初次手术。初次手术可以是经导管主动脉瓣置换术。过滤器中的孔分布阻挡大于预定阈值的碎屑通过，使通过过滤器的碎屑的总累积体积最小化，并使跨过滤器的血压下降最小化。

Description

栓塞保护和通路系统

技术领域

本发明涉及保护一个或多个侧支血管免受载瘤血管的影响，例如以用于在可能去除栓塞碎片的类型的外科或介入手术期间保护脑血管。

背景技术

有四条动脉将氧合血运送到大脑，即，左右椎动脉以及左右颈总动脉。右椎动脉和右颈总动脉都经由头臂动脉供应。由此，在主动脉弓处，脑循环经由头臂动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉(三个大血管)供应。

在人体上进行的各种手术(例如循环支持、经导管主动脉瓣置换术(Transcatheter Aortic Valve Replacement，TAVR)、主动脉瓣瓣膜成形术、颈动脉支架置入术、左心耳闭合、二尖瓣或三尖瓣瓣环成形术、修复或置换术)都可能引起和/或去除物质(无论是天然的还是外来的)，这些去除的物体会进入为大脑供应的一个或多个动脉，从而尤其导致中风。而且，当TAVR导管朝向患病的主动脉瓣前进并且随后在植入完成后被撤回时，可以去除沿着主动脉和主动脉弓并在其内的粥瘤。另外，导管本身的件在递送和植入期间可能被剥离。这些各种形式的血管碎片(无论是天然的还是外来的)然后可能进入一个或多个脑动脉，引起栓塞并尤其引起中风。

术中栓塞中风是心脏、主动脉以及血管手术的最显著的并发症之一，在1-22％的经历心血管手术的患者中确诊。甚至更频繁地，在高达70％的病例中，经历心脏、瓣膜、冠状动脉旁路和主动脉手术的患者经历由经颅多普勒(Doppler)和MRI记录的亚临床栓塞事件。最近的数据显示了在几乎所有的心脏患者组中通过MRI检测到的惊人的中风发生率：在TAVR v中是84％，主动脉瓣置换术中是52％，紧急冠状动脉介入术中是49％，球囊主动脉瓣膜成形术中是40％，心脏消融术中是38％和冠状动脉旁路手术中是20％。据报道，在多达98％的使用某些栓塞保护过滤器的病例中，捕获到碎片。这些栓塞事件导致认知损伤和失能，并对患者的恢复具有显著影响。

在这一背景下，脑栓塞和中风的主要来源在于心脏、心脏瓣膜、胸主动脉和当这些结构被侵入时的大血管。甚至简单的利用血管内导管的心导管插入术也可能引起动脉粥样硬化胸主动脉的创伤，其导致栓塞颗粒的形成，随后发生栓塞脑损伤，范围从潜在缺血灶到严重或甚至致命的中风。

已经提出了各种装置，其试图在血管内介入和心脏介入期间防止颈动脉的栓塞。然而，这些防栓塞装置由于其复杂性和侵入性质而没有得到广泛接受，其中对血管内壁的额外创伤的风险导致高风险效益比。已知的装置需要将额外的硬件插入动脉系统或主动脉，这是一种本身已知与血管内介入的所有典型风险相关联的手术，并且多个导管还具有机械缠结或额外的远程血管进入部位的风险。许多装置需要增加抗凝作用，这导致包括出血性中风的出血风险增加。

由此，仍然需要一种有效的脑保护装置，其允许使用较少的抗凝剂，有效地阻挡栓塞碎片，同时允许在心脏手术期间或之后的最佳灌注。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种保护脑血管循环免受在指引(index)手术期间释放的栓塞碎片的影响的方法。该方法包括：提供栓塞保护递送导管，该栓塞保护递送导管具有呈减小轮廓构造的管状栓塞保护过滤器，该过滤器具有自膨胀金属丝框架、由该框架承载的过滤膜。使栓塞保护递送导管前进通过通路鞘管，以展开跨越主动脉弓的至少一个且优选所有三个大血管的过滤器。其后，使初次手术(index procedure)导管前进通过同一通路鞘管以进行初次手术。初次手术可以包括TAVR。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于阻挡选定尺寸的碎片进入脑循环的血管内过滤器。过滤器包括自膨胀管状金属丝框架，该管状金属丝框架具有近端、远端和限定中心管腔的管状侧壁。

多孔膜由侧壁承载，该膜具有孔尺寸的分布。第一组孔具有最大尺寸不超出第一阈值(例如约25微米)的孔。较少的第二组的孔具有最大尺寸为第二阈值(例如至少约50微米)的孔。当管状金属丝框架处于无约束膨胀构造时，第一组中的孔分布是第二组中的孔分布的至少三倍。

在一些实施方案中，第二组孔将根据期望的临床性能阻挡大于约120微米、或大于约100微米、或大于约80微米的颗粒。第一组中的孔分布可以是第二组中的孔分布的至少约四倍。

在过滤器无约束膨胀时，所有组中所有孔的面积总和为膜的表面积的至少约30％，并且在一些实施方案中，所有孔的面积总和为膜的表面积的至少约35％或40％。在生理流速下，跨主动脉与大血管之间的过滤器的压降小于约10毫米汞柱，并且在一些实施方案中小于约5毫米汞柱或2毫米汞柱。

本发明的金属丝框架构造和薄的柔性膜使得能够利用单一装置治疗各种直径的主动脉和可变的解剖结构。过滤器在约20mm至约40mm或更大的主动脉直径上具有工作范围，而不会劣化过滤效率，包括符合锥形主动脉的壁，其中直径在过滤器的长度上具有显著变化。过滤器可以围绕主动脉的扭曲和拐弯弯曲，同时保持与血管壁接触。过滤器可以覆盖并符合壁的患病部分，而不需要穿过口进入通向大脑的大血管。另外，完整的管状构造消除了控制展开系统的旋转取向的任何需要。另外，360度覆盖允许治疗所有患者，而不管大血管离开主动脉的发射角度，该角度可以围绕主动脉周向变化多达15或20度。

附图说明

图1例示了定位在降主动脉中的通路导管，其中导丝延伸跨过主动脉弓并穿过主动脉瓣。

图2X是沿着图1中的线X-X截取的横截面。

图3是穿过栓塞保护通路系统的远端的侧立面示意横截面。

图4是约束在展开导管内并跨主动脉弓定位的栓塞保护系统的示意图。

图5X是图4所例示的手术阶段中沿着图1的线X-X截取的剖视图。

图6是跨主动脉弓展开的栓塞保护通路系统过滤器的示意图。

图7例示了经导管主动脉瓣置换导管。

图8例示了通过本发明的栓塞保护通路鞘管展开主动脉瓣的经导管主动脉瓣置换导管。

图9X是图8所例示的手术阶段中沿着图1的线X-X截取的剖视图。

图10例示了栓塞保护通路系统过滤器的取回。

图11是栓塞保护通路系统过滤器的示意图。

图12是图3所示构造的变型的详细侧视图。

图13是图3所示构造的另外变型的详细侧视图。

图14是用于支撑过滤膜的金属丝框架的侧立面图，该金属丝框架处于无约束的膨胀状态。

图15是图14的金属丝框架在水合室中的立体图。

图16是图3中的导管的侧立面图，其中过滤器装载器定位在导管的远端上。

图17是本发明的过滤膜中的孔径分布的直方图。

具体实施方式

本发明的保护过滤器被设计成提供血管保护和过滤在介入手术中可能产生的碎片。在一个示例性使用中，过滤器将在目的地是心脏的介入装置通过期间保护主动脉弓。保护过滤器将优选覆盖通向大脑的所有三个大血管(头臂血管、左颈总动脉和左锁骨下血管)。过滤器包括孔径分布，其显著地减小否则将进入最终器官(如大脑)的碎片的尺寸和累积体积，从而保护免于中风和对认知功能的其他负面影响。

本发明的装置被配置为阻挡高于一个或多个预定阈值尺寸的碎片进入脑循环。一些阻挡的碎片可能被截留在膜中，而其它阻挡的碎片将被偏转并向下游行进通过主动脉。简写术语“过滤器”旨在指本文所公开的具有过滤功能和偏转功能两者的膜。如碎片和颗粒的术语在本文中可互换使用，并且不旨在表达单独的含义。

例如，经导管主动脉瓣置换术(TAVR)是一种流行的且日益增长的介入导管室导管手术，其产生能够引起中风或其它脑部并发症的碎片。尽管过去已经提出了栓塞保护系统，但是这种系统通常需要额外的血管进入点和/或额外的导管更换步骤。本发明的保护鞘管不需要单独的血管进入部位。

经由股动脉进入血管可以例如使用本领域已知的Perclose ProGlide系统(Abbott Vascular)来实现。这在手术开始时将一个或两个缝合线放置在股动脉中。这些缝合线可用于在手术结束时闭合腹股沟中的14F或更大的穿刺部位。首先将空心针从腹股沟引入股动脉。通过针引入导丝并将其引入到血管中。将针撤回，并且将具有较大外鞘管的钝套管放置在导丝上并使其前进到动脉中。然后，可以将钝套管撤回，留下通常定位于降主动脉中肾动脉上方的通路鞘管，其中，它可用于通过通路鞘管引入和更换的各种手术导管和导丝。

图1例示了通路鞘管10，其从股动脉进入点12延伸以将通路鞘管10的远端14定位在降主动脉16中，并且可用于将导丝28和手术导管向上引导到例如主动脉弓18或主动脉瓣20或超出进入心脏。已经移除了初始进入针和钝套管。在本文主要描述的特定手术中，通路鞘管可用于引导本发明的装置，以调节通过头臂动脉22、左颈总动脉24和左锁骨下动脉26的口的栓塞碎片的流动，从而保护脑循环。然后，使用同一通路鞘管10来随后引导初次手术导管，例如TAVR递送导管。

图2X中示出了沿着图1中的线X-X的通过主动脉的肾上横截面，其中已经移除钝套管，并且导丝28延伸穿过TAVR通路鞘管10，该通路鞘管可以具有例如不大于约28F或20F或不大于约15F的ID，并且在一个实施方案中，ID为约14F，这主要取决于TAVR初次手术导管(TAVR递送导管)尺寸的大小。

使导丝28(例如0.035”导丝)前进穿过主动脉，越过弓18，穿过主动脉瓣20(参见图1)，并进入心室(未例示)。优选地，使用更换长度(例如300cm或更长)的导丝以便于在OTW构造中进行导管更换。可以在快速更换构造中使用大约260cm或更小的导丝。

使14French ID TAVR手术鞘管10(外径为18.5F，膨胀外径为22F)在0.035”导丝上前进超出肾动脉并进入降主动脉16。Edwards E-鞘管是可膨胀的，而用于BSC和MedtronicTAVR系统的鞘管是不可膨胀的，并且定尺寸容纳其相应的递送系统。根据本发明，鞘管10不需要膨胀以容纳导管30。该手术鞘管10是为本发明的栓塞保护系统的导管30提供通路的相同鞘管。

参照图3，例示了栓塞保护递送导管30，其具有例如小于14F OD(例如13.5F)的管状体31，该管状体前进穿过14F TAVR递送鞘管10。递送导管30可具有约11F至12F之间并且在一个实施方案中为约11.92F的ID，并且可包括润滑涂层，例如PTFE内衬。在使导管30在导丝28上前进并穿过通路鞘管10之前，将框架和过滤器向后装载到递送导管30的远端中。其后，递送导管30可轴向前进超出14F递送鞘管10的远端。递送鞘管10的ID优选地超出导管30的OD不大于约0.030英寸或0.028英寸或更小。

递送导管30另外包括可从导管30的管状侧壁31的远端轴向向远侧移位的远侧头罩80。远侧头罩80包括防损伤远侧末端和用于可移动地接收导丝28的中心管腔82。头罩80由内支撑管84承载，该内支撑管向近侧延伸到推管88的远端面86，该推管延伸到在近侧歧管(未例示)上或与近侧歧管相关联的推管控制装置。管状支撑管84包括中心管腔82，其用于可滑动地接收穿过其中的导丝28。内支撑管84的OD小于推管88的OD，从而产生环形远端面86以防止可膨胀框架34向近侧移动。导管30的管状体31相对于推动器88的近侧缩回使过滤器32暴露，该过滤器可以径向地膨胀到跨过主动脉弓的位置。

推管88和支撑管84的推动组件可以在其远端具有柔性锥形末端80(到止血瓣膜的大约105cm的末端加上用于近侧手柄的大约30cm)，以用于跟踪导丝并提供通过递送导管的平滑过渡。末端可以具有不透射线的标记，以允许用户确定其在解剖结构中的位置。

具有附接到递送导管30止血瓣膜的外部和连接到内推管88的内部的可选的两部分手柄将允许抓握和定位地固定手柄并由此固定内推管88，而外递送导管30可以自由地行进通过手术鞘管，由此在系统的远端展开或重新捕获过滤器和框架。

在导管的近端可以设置止血密封件，以允许推管88和过滤器控制金属丝42移动通过递送系统的管腔，同时在过滤器金属丝就位的情况下提供通过导管的ID与内推管之间的环形空间的最小血液损失。

一个或两个或优选三个血管过滤器32以塌缩构造定位在13.5或13.9F递送导管30内。过滤器32包括可膨胀框架34，其在其至少一部分上承载过滤膜36。也参见图11。在所例示的实施例中，过滤膜36由框架34从近侧标记38承载至标记过滤区端部的远侧标记40。在荧光成像下不容易看到框架支柱的情况下，可能期望额外的标记来标记框架的端部(例如延伸超出过滤膜的远端)。在远侧标记40远侧的框架是具有裸露金属支柱的未覆盖着陆区41，或者可以在金属丝支柱上具有涂层，但是在相邻支柱之间具有开放的侧壁窗口，而没有膜36。

膜36可以被构造为阻挡小至0.5mm和更大、或0.25mm和更大、或0.1mm和更大或更小的碎片通过。膜可以通过静电纺丝工艺形成。静电纺丝通常是指涉及从一个或多个孔口中排出可流动材料并且随后将形成纤维的材料沉积在收集器上的过程。可流动材料的示例包括分散体、溶液、悬浮液、液体、熔融或半熔融材料和其它流体或半流体材料。在一些情况下，旋转纺丝工艺在没有电场的情况下完成。例如，静电纺丝可包括将包括本文所述的任何覆盖材料的聚合物溶液或分散体装入杯或喷丝头中，该杯或喷丝头在喷丝头的外周上配置有一个或多个孔口。然后旋转喷丝头(或在固定喷丝头附近旋转金属丝框架)，使(例如，通过离心力和流体静力的组合)可流动材料从孔口中排出。然后，材料可以形成从孔口延伸的“射流”或“流”，其中拉力倾向于使材料流伸长成小直径纤维。然后，纤维可以沉积在金属丝框架上。通过喷丝头相对于框架轴向的一系列通过，纤维可以沿着框架“分层”，从而有效地连续地减小在相邻纤维之间形成的平均孔径。关于静电纺丝的另外信息可在申请日为2013年3月13日的序列号为2013/0190856的美国公报和申请日为2013年1月15日的序列号为2013/0184810的美国公报中找到，其以引用的方式全文结合于此。

控制金属丝42从框架34向近侧延伸到导管近端上的过滤器控制装置。管状体31相对于控制金属丝42和推动器88的近侧运动将缩回管状体31，以露出三血管过滤器32，使其无约束。这允许框架34自膨胀成例如具有至少约20mm或25mm至约30mm或35mm或更大的直径的管状构造，并且将膜36支撑在跨主动脉弓并覆盖三个大血管的主动脉壁上。由此，装置可通过14F通路鞘管10展开，并具有足够大的膨胀比，以提供直径为约20mm至约35mm的血管的操作范围。通过过滤区的无约束的横截面构造可以是完整的圆形，或小于完整的环形侧壁，例如延伸不超出约270°或180°或更小但具有足以跨越大血管的口的弧长的弓形构造。

通过借助13.5F递送导管30的远侧末端反向装载控制金属丝42，过滤器32可在13.5F递送导管30内装载成塌缩构造。控制金属丝42向近侧缩回，从而将覆盖的框架34拉入递送导管30的末端。可以利用一个或两个或更多个倾斜支柱35或荷包绳(purse string)环(下面讨论)来便于过滤器进入递送导管30的远端。然后，13.5F递送导管30可以在0.035”导丝上装载到14F ID鞘管10中，并向远侧前进到血管中。

参照图4，具有被覆盖的框架的13.5F递送导管30向远侧前进，其中塌陷的过滤器32位于内部，直到三个大血管的口位于远侧标记40与近侧标记38之间。图5X中示出了沿着图1上的线X-X通过主动脉的肾上横截面，如它在手术的这一阶段中可能出现的那样，其中，递送导管30延伸穿过并超出引导导管10并包含控制金属丝42，该控制金属丝向远侧通向定位于主动脉弓中的三血管过滤器。

参照图6，一旦确认标记38和40位于覆盖主动脉弓的大血管的任一侧上，则递送导管30的管状侧壁31相对于过滤器32向近侧缩回，以暴露框架34的未覆盖的远侧着陆区41，使得其可以径向膨胀并接合主动脉壁。当管状侧壁31进一步缩回以暴露过滤器32时，框架34将径向膨胀以至少沿着主动脉弓覆盖口。然后，可以向近侧撤回13.5F递送导管30并从患者移除。

TAVR递送系统50的基本构造如图7所示。压缩的瓣膜和瓣膜支撑框架52被承载在可膨胀的14F ID TAVR手术递送鞘管56内。设置瓣膜推动器54以展开瓣膜52。装载的递送系统50被构造为在导丝28上前进。

参照图8，13.5F递送导管30在0.035”导丝28上向近侧缩回，将更换导丝28留在适当位置。都位于TAVR递送导管56内的具有保持夹套(在自膨胀瓣膜实施例中)的TAVR瓣膜52和TAVR递送推动管54在0.035”导丝上向远侧前进到期望的瓣膜(TAVR)展开位置。TAVR瓣膜展开，并且TAVR递送导管56和推动管54都从身体向近侧撤回。在球囊可膨胀系统中，瓣膜可以在球囊上向下卷曲，并且可以省略保持夹套，如本领域所理解的。

图9X示出了在图8所例示的手术阶段沿着图1的线X-X截取的剖视图。用于递送TAVR瓣膜52的TAVR递送导管56轴向地延伸穿过并超出TAVR手术鞘管10。控制金属丝42在递送鞘管10内轴向延伸并延伸到TAVR递送导管56的外部。

由此，递送导管56已经代替了已经被移除的递送导管30，并且过滤器保持由扁平控制金属丝42系留。由此，栓塞保护系统可经由与TAVR瓣膜相同的手术鞘管10引入，但如果期望，也可经由单独的进入部位引入。

然后，栓塞保护系统可以在同一手术中移除或者在单独的后续手术中移除。参照图10，13.5F递送导管30在0.035”导丝上和控制金属丝42上向远侧向后前进。13.5F导管在过滤器32上向远侧前进，同时在控制金属丝42上保持近侧牵引，以捕获被覆盖的框架和任何捕获的碎片。然后，带有重新捕获的过滤器的递送系统可与0.035”导丝一起或在其上向近侧缩回，并从患者撤回。

图11中示出了本发明的一个栓塞保护系统的额外细节。可膨胀框架34包括多个细丝，其在围绕管状三血管过滤器32的近侧开口的多个顶点60处连结。缝合线62可穿过顶点60进入环中，其中至少一个或两个缝合线尾64向近侧延伸到患者外部的近侧歧管或控制装置。缝合线尾64相对于可膨胀框架34的近侧缩回将导致管状过滤器32的近侧开口的尺寸减小，具有“荷包绳”收紧效果。在所例示的实施例中，缝合线环绕过滤器的近侧开口，并且产生一直延伸到导管的近端的第一缝合线尾64和第二缝合线尾66。

在该实施方案中，控制金属丝42是具有一个或两个管腔的管状，并且缝合线尾64和66向近侧延伸穿过控制金属丝42的一个或多个中心管腔。优选地，管状控制金属丝42是扁平的(横截面为矩形或椭圆形)或以其它方式设置有当在横截面中测量时比径向上的短轴大的周向上的长轴。这允许瓣膜递送导管56的外径与通路鞘管10的内径之间的空间最小化，如结合图9X可以理解的。

扁平管可以是具有并排的2个管腔的管，并且被构造为挤出聚合物，或者被构造为沿着其长度钎焊或焊接在一起的两个金属管。根据特定的系统，扁平管可以替代地是具有稍微较高轮廓的圆管。大约0.030英寸或更小的圆管通常不会对通过引入器展开瓣膜产生太大的负面影响。

替代地，两根金属丝可以使用展开导管作为套索的基部延伸穿过展开导管，以收紧和约束支架的近端。

直径大于约0.010英寸的单一相对大的金属丝可以用在展开导管内，并且当留在引入器鞘管和主动脉内时是充分可控的。较细的金属丝(例如0.010或更小)优选地延伸穿过支撑管，或者管控制金属丝并防止缠结或妨碍。由于闭合荷包绳所需的小半径弯曲，较细的金属丝使得系紧荷包绳更容易，但是小的金属丝需要沿其长度的支撑以推出并释放系紧并打开支架的近端。

一种替代方案是提供从手柄延伸到管状金属丝框架34的管，该管物理地/永久地连接到框架34的近端。单一金属丝具有锚定到与管相邻的框架的远端，并且围绕圆周延伸并穿过编织物末端，然后在管内向近侧穿过到达手柄。这使得能够仅拉动/推动单一金属丝以闭合/打开荷包绳。

为了在完成初次手术之后取回过滤器32，通过操纵控制装置，例如通过缩回近侧手柄上的滑动开关70，使一个或两个缝合线尾部64、66向近侧缩回。控制金属丝42的远端抵接框架34并防止框架34近侧移动。缝合线的缩回从而减小过滤器上的近侧开口的直径。这与框架34的倾斜的近侧面一起允许递送导管30相对于过滤器向远侧前进，以重新捕获过滤器以便移除，如图10例示。

上述讨论主要致力于在TAVR手术期间将过滤装置定位在主动脉中以提供脑保护，其中，在基于导管的手术期间，来自心房、主动脉瓣或主动脉的碎片可以被去除，行进到主动脉弓18并通过通向大脑的大血管进入脑循环。然而，本发明的装置可以用于各种外周、冠状或神经血管环境中的任何一种，其中，可能期望过滤或偏转碎片以防止其进入分支血管而离开载瘤血管。

本发明的脑保护系统也可以在各种其它的心血管介入期间使用，其中，碎片可能从左心室、二尖瓣、左心房、主动脉瓣或主动脉生成并进入大血管(3)到达大脑。这些介入包括其它瓣膜手术过程，例如开放式主动脉瓣置换术、开放式二尖瓣置换术、开放式二尖瓣修复术、经导管二尖瓣置换术(TMVR)和球囊瓣膜成形术。其它的初次手术包括：例如利用Impella泵、左心室辅助装置、电生理消融术(A-Fib)、左心耳闭塞术、房间隔缺损(ASD)、PFO闭合术以及其它利用旁路的心脏手术的循环支持。

任何从动脉侧进入而进行的手术都将允许通过手术通路鞘管10来进行本发明的栓塞保护装置和手术。需要开放通路或静脉通路的手术将需要单独的进入位置。

下面参照图12至图14描述本发明的另外实施方案的细节。如本领域技术人员将理解的，根据期望的临床性能，以下讨论和先前讨论的任何具体细节可以互换。

图12示出了先前在图3中示出的构造的变型。外管状鞘管31优选地具有小于14F(例如，在一个示例中为大约0.182”)的外径(OD)。这小于Edwards E-鞘管的内径(所有当前TAVR递送鞘管的最小ID)。外鞘管31的ID可以是大约0.155”(11.92F)，具有用于过滤器的低摩擦释放的内衬(PTFE)。导管30的主体可以包括用于支撑鞘管圆度和轴向刚度的不锈钢编织芯，具有大约53Shore D PEBAX的外夹套。在鞘管31的远端处的内衬与外夹套之间的嵌入的不透射线标记用于将过滤器的远端展开在升主动脉中。

具有压缩过滤器32的外鞘管31允许操作者能够在主动脉弓上导航系统，具有足够的柱强度以允许鞘管31在压缩框架上缩回和前进。具有压缩过滤器的递送系统产生足够的柔软性以用于跟踪0.035”的导丝。在细长框架被捕获在外鞘管31的远端中的情况下，导管轴优选地提供足够的轴向刚度(可推动性)以从大至约45mm的完全膨胀直径展开和重新捕获框架而不屈曲。

通过将PEBAX外层的近端的材料的硬度变为比远端高，或者通过改变编织物内的节距和/或金属丝直径，可以将逐渐变化的柔性或硬度结合到鞘管31中。这可以通过减小编织物的节距、在近端中替换粗的金属丝、或者由较高硬度的材料制造外涂层来实现，如鉴于本文的公开内容将理解的。

参照图12，内推管88可以包括尼龙或其它聚合物，其具有足够的轴向刚度(柱强度)以在管状鞘管31的近侧缩回期间向塌缩的过滤器32传递足够的支撑，并且在使用中推管的“压缩载荷”较小。推管88可以替代地包括具有涂层或热缩的紧密缠绕的不锈钢弹簧、或嵌入的编织管。推管88的近端(未例示)结合到穿过手柄的不锈钢管。不锈钢管在手柄的未支撑部分提供轴向刚性。

推管88终止于面向远侧的端面86，其被构造为提供用于金属丝框架34的近端的止动面。端面86可以位于距导管30的远端约20cm至约30cm的范围内。

支撑管84可以同心地滑动配合到推管88的远端中，并且根据构造材料通过例如焊接、粘合剂或其它结合技术固定。在一个实施方案中，支撑管84包括辅助尼龙管，其定尺寸为配合在主推管上并占据外鞘管内的空间，由此限制框架的端部并在远侧焊接点处推动框架的近端。

控制金属丝42从框架34的近端沿着推管88的外侧向近侧延伸到端口100，该端口允许控制金属丝42进入推管88的中心管腔102。控制金属丝42向近侧延伸穿过中心管腔102到达近侧歧管。

设置可释放的互锁装置104以锁定框架34，防止其相对于推管88的相对轴向移动。在所例示的实施方案中，第一互补表面结构(例如凹部)106设置在推管88上。凹部106可以部分地或全部地延伸穿过支撑管88的侧壁。控制金属丝承载第二互补表面结构(例如块108上的接合表面)。块108被构造为当框架被压缩在管状体31内时接合凹部106。块108可以包括安装到或形成在控制金属丝42上的海波管、夹子、粘合剂或其它结构的一部分，并且可以在距离框架34大约2英寸到大约4英寸并且在一个实施方案中为大约3英寸的范围内位于控制金属丝上。

一旦管状体31已经向互锁装置104的近侧缩回，块108就能够在由径向膨胀框架34提供的力的作用下径向向外行进，使块108与凹部106脱离接合，并允许推管88和支撑管84从金属丝框架34向近侧缩回，留下连接到展开框架34的控制金属丝。

使控制金属丝42和导丝28两者穿过推管88的内管腔102简化了导管30的近端处的密封，因为两者将穿过单一止血密封件。内推管88/支撑管84组件的一个实施例的尺寸如下。在推管88近端处的不锈钢管具有大约18英寸的长度和大约0.148英寸的OD。推管88可以具有大约0.125英寸的OD和大约0.078英寸的ID。支撑管84具有大约0.050的OD(以提供减小的OD框架嵌套区域)、大约0.038英寸的ID以及在从大约8英寸到大约12英寸的范围内的轴向长度，并且在一个实施方案中大约10英寸长。

推管88的OD通常为大约0.120英寸，以容纳塌缩的框架的漏斗型金属丝，并且仍然允许在外鞘管31内的平滑移动。推管88的内径必须容纳0.035”导丝和过滤器拉动金属丝，并且允许它们各自独立地移动。这将需要至少大约0.052英寸的ID，并且可以是至少大约0.06或0.07英寸，并且在一个实施方案中对于推管88的内径为大约0.078。内推管将在近侧终止于止血瓣膜和手柄附件，在那里它将转变为海波管，该海波管将促进手柄和递送导管30的展开和重新捕获功能。在海波管和手柄组件的近端将是在穿过装置长度的0.035”导丝周围密封的止血瓣膜、和过滤器/框架推/拉金属丝。

图13中示出了进一步的修改。在该实施方案中，推管88包括弹簧线圈，其以彼此非常接近或接触的相邻丝状体走出低谷。这提供了高的柱强度，同时保持了良好的柔性。线圈可以具有大约0.080英寸的OD和大约0.060英寸的ID。控制金属丝42在弹簧线圈推管88的外侧上从框架34向近侧延伸，位于弹簧线圈推管88与管状体31的内径之间。

块108被俘获在推管88、管状体31、以及近侧止动件107和远侧止动件109之间的空间中。近侧止动件107和远侧止动件109是由推管88承载的接合结构，并且在一个实施方案中，可以是同心地安装在推管88上并通过例如焊接、粘合剂、压配合或其它附接技术结合到其上的环。近侧止动件107和远侧止动件109可以轴向间隔开从大约1cm到大约10cm范围内的距离。

参照图14，描述了过滤器框架34的一个实施方案。框架34被示出为处于无约束的膨胀状态，具有形成在近端116与远端118之间延伸的管状侧壁114的多个侧壁金属丝110。侧壁114可包括从大约三根到大约10根的范围内的一系列，并且在一个实施方案中为五根线110，其在一个实施方案中为0.0155”镍钛诺线。金属丝110的长度可以在约15”至约40”的范围内，通常在约20”至约35”的范围内，并且在一个示例中为约27”的长度。

每根金属丝110都沿着侧壁向远侧螺旋地延伸到远端118，在那里它折回以形成顶点120，并且向近侧螺旋地延伸，因此金属丝的两端都在框架34上的近侧位置。替代地，金属丝的远端可以是自由端，或者焊接到一个或多个相邻的金属丝端部。

在所例示的实施方案中，金属丝110编织在心轴上，其中远侧环120在着陆区41中径向向外倾斜(弯曲角为约125度)，从而在远端118处形成喇叭状张开部，其OD为至少约35mm或40mm，或者在一个实施方案中，在无约束的膨胀状态中为约45mm。沿着中间部分的较小的大体圆柱形直径可以不大于大约35mm或32mm。在近端116处的径向扩大的着陆区41可具有至少约35mm或至少约40mm的OD。替代地，根据期望的性能和预期的血管尺寸，无约束的膨胀可以在框架的整个长度上产生大致恒定的直径，或者可以使用近端扩大部分或远端扩大部分而不使用另一个。

当着陆区41定位于大直径升主动脉中时，远侧着陆区41处的较大直径过滤器/框架(喇叭形)可以是过滤器的优点。这将有助于在过滤器的进入点产生血管“密封件”。这有助于使心脏中的手术产生的碎片进入大血管的风险最小化。

由于使用了五根折叠的金属丝，所例示实施例产生了五个远侧顶端120和十个近端。金属丝近端周向偏移，使得它们从管状侧壁向近侧延伸，所有延伸都在不超出管状侧壁的圆周的约270度或220度或更小的弧内。

每根金属丝的近端连接到相邻的金属丝，一系列轴向间隔开的接头分布在过渡区124上，该过渡区可以具有至少约1cm、优选至少约2cm并且在一些实施例中至少约2.5cm或3cm的轴向长度。轴向偏移焊缝通过避免焊缝在共同的横向平面中堆叠而优化了塌缩的交叉轮廓。

过渡区中的金属丝使OD从框架的近端116的膨胀直径(例如，至少大约30mm或40mm)向下倾斜到单一控制金属丝42。这利用一系列金属丝侧焊缝实现，其中第一焊缝区126从10根金属丝转变为五根金属丝。在第二近侧焊缝区128中，金属丝从五根向下转变为三根，然后三根向下转变为一根，导致所有的金属丝在近侧方向上向下汇集到单一(例如，0.0155”)控制金属丝42中，该控制金属丝在递送导管的长度上延伸，穿过手柄并在止血瓣膜处近侧地离开。

例如，第一焊接区126中的第一焊缝130将第一金属丝132的近端连结到第二金属丝134的一侧。在第一焊接区126中示出了五个这样的焊缝。第二金属丝134例如向近侧继续到第二焊接区128，在那里端部焊缝136将其连结到第三金属丝138。三根这样的金属丝138向近侧继续到控制金属丝42。

这导致过滤器的无限制的长度为约9cm。主动脉中的实际长度将由9cm长度上的血管直径确定(较小直径导致伸长)。当框架保持在递送导管内时，框架的长度为约24.3cm。编织金属丝在心轴上间隔约72度，并在约920度下热定形20-26分钟(以保持外径和金属丝之间的间隔)。

每根金属丝110绕框架的纵轴旋转不超出完整的10圈、通常不超出六圈并且在一些实施方案中不超出四圈。这导致在装载到14F管状体31中时响应于径向压缩而轴向伸长至少约100％(加倍)或150％或175％或更多。

一旦框架被热定形，就将其翻滚并电解抛光以获得粗糙表面。然后，可以例如通过在聚氨酯中浸涂来涂布框架，以形成固定位置的交叉点，其中相邻的交叉细丝可以围绕交叉点枢转，但不能沿着任一金属丝轴向滑动。

在施加静电纺丝涂层(膜)之前的框架的涂层保持金属丝相对于其它金属丝的位置，并防止金属丝相对于彼此滑动。这在每个金属丝交叉点之外产生一致的铰链。与金属框架相比，该涂层还为静电纺丝涂层(膜)提供了更好的表面供粘附。这两个特征都将增加过滤器的耐用性。将额外的静电纺丝材料(喷丝头的更多通过)添加到直径最大(40-45mm)的框架的近端和远端部分增加了涂层(膜)对框架的粘附。这些区域将在手术期间看到过滤器/框架的最高应力点。

然后将涂布的框架装载在心轴上，并用氨基甲酸酯(Tecthane)分散体以一定的肖氏硬度进行静电纺丝，得到可以随着框架的膨胀和收缩而膨胀和收缩的细胞覆盖物。通过静电纺丝工艺将材料施加到框架上，到旋转心轴上，这导致产生覆盖物(膜)，该覆盖物产生贯穿过滤器长度的不同尺寸的开口或孔的分布。通常，最大的开口分布将具有不超出约180μ、不超出约130μ、不超出约110μ或100μ或80μ或更小的最大横截面尺寸，不计算对性能没有有意义影响的较大潜在统计离群值。

除了孔径分布之外，开口面积、覆盖物的厚度和膜的柔性都可能影响过滤器性能。

当框架围绕曲线展开时，外边缘上的孔的长度在曲线的方向上伸长，并且孔垂直于长度被压缩。这可以达到长度增加50％，而垂直测量结果似乎减少约40％。

对于曲线的凹面上的孔，沿着曲线的长度变化不太明显，在压缩下，长度通常减小约3％，而垂直测量结果基本上保持不变。随着过滤器伸长，孔隙度和孔径减小。在非常小的主动脉直径(22mm直径)处的孔隙度为约0.20(20％)。

过滤器孔径优选在这些条件范围内大致保持过滤效率。如通过孔隙度和大孔径尺寸行为的观察所测量的，最大孔径由完全展开直径下的涂布过程所限定。框架的伸长降低了将适合通过孔的颗粒的直径、孔隙度和最大尺寸。

过滤器需要在多个血管直径(22-45mm)和主动脉弓上进行，主动脉弓可具有多个半径和三维曲折度。覆盖物对装置轮廓(0.0005”)增加非常少，并且最低限度地影响到被覆盖的血管的流动特性。过滤器盖看起来粘附到框架，耐用且不形成血栓。在已经进行的测试中，孔隙度范围从在31.6mm的完全展开直径下的40％下至在22mm直径下的25％孔隙度。

对于直径减小对孔隙度(％开放空间)的影响，孔隙度随着直径增加而爬升：

框架直径	％开口面积
		32mm(构建时)	41.8％
28mm(笔直)	33.0％
		24mm(笔直)	27.8％
20mm(笔直)	19.7％

这可归因于随着直径下降，孔在轴向上伸长和在周向上变窄。

该孔径分布产生多级过滤，其由过滤器中的多个孔径(例如，80μ及以下、60μ及以下、40μ及以下等)产生。与仅阻挡阈值尺寸以上的颗粒但不减少低于该阈值的颗粒到达大脑的累积体积的传统过滤器相比，这将导致通过过滤器到达大脑的颗粒的总体积更少。有文献充分记载了脑碎片的体积，与认知损伤和中风相关。实现这种额外的过滤，而在临床上没有显著减少流向大脑的血流量，并且在一些实施方案中，没有可测量的跨膜压降。

图17是用Leica显微镜和Leica图像分析软件进行的图像和分析，以绘制孔径分布的图。到目前为止，最大数量的孔(图中的第一行)是在20-387平方微米尺寸范围内的第一组孔(相当于大至22微米直径的孔)。次主要数量的孔是在387至754平方微米尺寸(31微米)内的第二组孔。第三组孔在754至1122平方微米尺寸(38微米)内。观察到的最大孔名义上为3000平方微米(相当于61.8微米直径的孔)。下表中示出了额外的孔分布数据：

当血液和任何颗粒撞击过滤器时，如果颗粒小于它碰巧遇到的孔尺寸，则它可以通过过滤器。如果它大于它遇到的孔，则它停在过滤器的表面处。通过过滤器的中心管腔的动脉流动将使停止在过滤器的表面处的大部分颗粒物质向下游偏转远离脑血管，并且使过滤器变得堵塞并且升高跨过滤器的压降的风险最小化。

在一个实施方案中，过滤器由此可以过滤大于预设阈值(例如，80微米)的所有颗粒，但是由于颗粒尺寸和孔径遭遇的随机性，它还将提供对如图17的直方图所示的较小尺寸的颗粒的一些过滤。在一定的孔径(8-10微米)下，过滤器基本上过滤和阻止红细胞通过。但是，小尺寸的孔的数量是不重要的，因此基本上所有的孔都允许血液通过，并且大的总开口面积(所有孔的总和)足以使过滤器不跨过滤器施加临床上有意义的压降。

过滤器框架34与管状体31的ID之间的摩擦优选地较低，以便于通过管状体31在框架34上向远侧前进返回而进行展开和可能的重新捕获。通常，管状体的缩回可以在小于约五磅、优选小于约3磅或2.5磅或2磅的拉力下完成。框架34的开口面积(侧壁的总面积减去金属丝支柱的面积)至少为约80％，通常至少为约85％或88％，并且在本文所述的一个五金属丝实施例中，开口面积超出90％(91.5％)。

在图14的实施方案中，框架34在32mm的膨胀直径处具有约10.2cm的轴向长度(包括喇叭形着陆区41，但不包括过渡区124中的漏斗型金属丝)。将框架34的OD减小到31.8mm将长度增加到大约13.5cm(仅从将喇叭形着陆区41向下压缩到相邻管状体的OD)。将框架的OD减小到约28.6mm将长度增加到约15cm。将框架的OD减小到约25mm将长度增加到约17cm。将框架的OD减小到约22mm将长度增加到约18.2cm。

由此，框架直径的10mm膨胀产生至少约4cm或6cm(在一些实施方案中至少约7cm或7.5cm并且在一个实施方案中约8cm)的缩短。

对于框架长度，在无约束的膨胀中从远端到块108(参见图12和图13)，长度为大约21cm，因此过渡区124的漏斗型金属丝增加大约10.8cm的长度。当在管状体31内部完全伸长时，长度至少为约28cm或30cm，并且在一个示例中为约33cm。

栓塞过滤器和递送系统可以在单一无菌包装和托盘中供应。一旦将托盘转移到无菌区，就可在托盘中准备导管和过滤器递送系统。将向水合室添加盐水，在该水合室中，暴露且膨胀的过滤器可以被水合。

图15中示出了一个水合室。水合室140包括侧壁142，该侧壁在其中限定用于接收过滤器(例示为没有膜的框架34)的水密室。侧壁142优选地具有至少一个透明窗以允许视觉观察，并且可以是透明玻璃或塑料管的形式。近端帽144和远端帽146用于封闭该室。管状供应管线148可用于将水合介质(例如盐水)引入到室中，并且还用于承载控制金属丝42。至少一个端帽是可拆卸的，以装载和卸载室。

参照图16，过滤器装载器160附接到递送导管30的远侧末端，内推管组件、过滤器和控制金属丝通过该过滤器装载器前进到递送导管30中。过滤器装载器160包括主体162，其具有被构造为可释放地附接到管状体31的远端的近端164。联接件可由限定环形凹部168的环形侧壁166形成，以便可滑动地接收管状体31的远端。

主体162的远端170设置有倾斜(例如，圆锥形)开口172，其通过主体162与环形凹部168连通，并且在安装以供使用时与管状体31对齐。倾斜开口172的远端被构造为接收膨胀的过滤器。当过滤器前进通过倾斜开口时，它被充分地径向压缩，使得它可以被向近侧拉入管状体31中。

内推管88和末端将通过递送导管30被装载，并且过滤器控制金属丝42将通过递送系统并沿着内推管88的侧面被装载并被锁定到手柄中。在过滤器水合之后，导管可以通过侧端口冲洗。内推管/末端和过滤器金属丝可以在手柄上被拉回，从而装载过滤器和末端通过过滤器装载器并进入递送导管30。现在可以移除过滤器装载器，并且系统准备好被回载到0.035”导丝上并且通过患者体内的TAVR手术鞘管。

多个市售的0.035”导丝可与TAVR手术导管和递送导管30一起使用。通常是刚性轴来承载大/笨重的TAVR递送系统，该递送系统具有松软的末端，用于在穿过的弓和主动脉瓣上进入。

替代地，导管30可以以“快速更换”构造提供，以消除对更换长度导丝及其固有困难的依赖。近端导丝出口可以定位于末端(细长过滤器32的远侧)，或者定位于过滤器32近侧的导管侧壁中，但是在导管的远侧部分中，如本领域所理解的。

可拆卸的手柄允许医师控制框架/过滤器的安装和重新定位。手柄的第一部分附接到外鞘管31/止血瓣膜，第二延伸部分附接到不锈钢支撑管84/推管88组件。通过与从外鞘管31止血密封件壳体延伸的中断的圆形凹槽接合，并且相对于止血密封件旋转手柄90°以接合或脱离凹槽，来附接和移除手柄。手柄被附接并准备用于框架的安装，然后在过滤器展开之后被移除以便于框架的缩回。

替代地，可以不需要手柄，并且可以使用具有小手柄的不锈钢推管组件来展开该装置。

进一步地，期望通过涂布框架的ID和OD两者而使镍钛诺被过滤材料包封，以改善粘附性，使暴露的金属(血栓形成)最小化并有助于过滤器的完整性。

下面描述利用具有本发明的栓塞保护展开导管的公共通路鞘管的TAVR手术的示例。

1.将TAVR手术鞘管(14F ID)在0.035”导丝上放置在股动脉中。

2.打开F2系统包装，将递送系统托盘放置在无菌区中。

3.填充水合室并使过滤器水合。使用导管近端处的冲洗端口，用盐水冲洗导管。

4.通过过滤器装载器和递送导管30回载F2过滤器金属丝，并从递送导管30的近端通过过滤器装载器拉动过滤器金属丝(过滤器)和推管(带有末端)并进入递送导管30。末端将密封导管的远端。

5.将递送导管30/末端在0.035”导丝(最小长度为260cm)上引导通过止血瓣膜并进入TAVR手术鞘管。使递送导管30在0.035”导丝上前进，直到导管标记位于升主动脉中的期望着陆区中。

6.在F2递送系统的近端，将递送手柄附接到递送导管30止血瓣膜。在远侧导管标记处于期望着陆位置的情况下，操作者将钉住过滤器金属丝/推管并拉回F2外鞘管。首先将过滤器着陆在升主动脉中期望的位置，然后继续将外鞘管拉回，直到过滤器完全展开在覆盖所有三个大血管的主动脉弓中。

7.如果主动脉中的位置是不可接受的，则操作者可钉住过滤器金属丝/推管并将F2外鞘管推到过滤器上以重新捕获和重新定位。

8.可以移除F2导管和具有末端的推管，将0.035”导丝留在适当位置。

9.应该从对侧股动脉放置猪尾导管，将其通过F2过滤器递送，并定位在主动脉瓣的非冠状尖瓣。

Claims (26)

1.一种用于阻挡选定尺寸的碎片通过的血管内过滤器，包括：

自膨胀管状金属丝框架，所述自膨胀管状金属丝框架具有近端、远端和管状侧壁；以及

多孔膜，所述多孔膜由所述侧壁承载，所述膜具有孔径的分布；

其中，第一组孔具有最大尺寸不超出约25微米的孔，并且第二组孔具有最大尺寸为至少约50微米的孔，并且所述第一组中的孔分布为所述第二组中的孔分布的至少三倍。

2.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，所述第二组孔阻挡大于约120微米的颗粒。

3.根据权利要求2所述的血管内过滤器，其中，所述第二组孔阻挡大于约100微米的颗粒。

4.根据权利要求3所述的血管内过滤器，其中，所述第二组孔阻挡大于约80微米的颗粒。

5.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，所述第一组中的孔分布是所述第二组中的孔分布的至少四倍。

6.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，在生理流速下，跨越所述过滤器的压降小于约10mm汞柱。

7.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，在生理流速下，跨越所述过滤器的压降小于约5mm汞柱。

8.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，所有所述孔的面积总和至少为所述膜的表面积的约30％。

9.根据权利要求1所述的血管内过滤器，其中，所有所述孔的面积总和至少为所述膜的表面积的约35％。

10.一种栓塞保护系统，包括：

自膨胀框架，所述自膨胀框架具有近端和远端；

过滤膜，所述过滤膜由管状体支撑；

引导框架段，所述引导框架段向远侧延伸超出所述过滤膜；以及

过渡部，所述过渡部位于所述框架与从所述过渡部向近侧延伸的控制丝之间；

其中，所述过渡部包括从所述框架向近侧延伸至第一组焊缝的第一组丝以及从所述焊缝向近侧延伸的较少的第二组丝，并且所述焊缝彼此轴向地移位。

11.根据权利要求10所述的栓塞保护系统，还包括管状递送导管，并且所述框架以减小横截面的构造承载在所述递送导管内。

12.根据权利要求11所述的栓塞保护通路系统，其中，所述递送导管具有小于14F的外径。

13.一种保护脑血管免受栓塞碎片影响的方法，包括：

提供栓塞保护递送导管，所述栓塞保护递送导管具有用于将栓塞保护过滤器限制在减小轮廓构造中的管状限制件，所述过滤器具有自膨胀金属丝材框架、由所述框架承载的过滤膜以及近侧不透射线标记和远侧不透射线标记；

使所述栓塞保护递送导管经血管前进通过通路护套，以将所述远侧标记定位在所述主动脉中的侧血管的上游侧上并将所述近侧标记定位在所述主动脉中的侧血管的下游侧上；

缩回所述限制件以暴露所述过滤器并且允许所述框架径向膨胀，从而跨越所述侧血管；以及

通过所述相同的通路护套引入初次手术导管。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述初次手术导管沿着导丝通过所述护套被引入。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述初次手术包括TAVR。

16.根据权利要求13所述的方法，包括将所述远侧标记定位在头臂动脉的上游侧上。

17.根据权利要求16所述的方法，包括将所述近侧标记定位在左锁骨下动脉的下游侧上。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括使所述初次手术导管前进穿过所述过滤器。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述初次手术导管的远端定位在所述过滤器的远侧。

20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述初次手术是心脏瓣膜修复术。

21.根据权利要求13所述的方法，其中，所述初次手术是心脏瓣膜置换术。

22.一种在对患者心脏进行手术期间的脑保护方法，包括以下步骤：

使导丝跨主动脉弓前进；

使过滤器展开护套在所述导丝上前进并通过通路护套；

缩回所述过滤器展开护套以跨所述主动脉弓展开过滤器，留下过滤器控制金属丝附接到所述过滤器并且向近侧延伸穿过所述通路护套；

使手术导管沿着所述导丝前进通过所述通路护套并通过所述过滤器；以及

对所述心脏执行手术。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

从所述患者向近侧缩回所述手术导管；以及

使所述过滤器展开导管在所述导丝和所述控制丝两者上前进以重新捕获所述过滤器。

24.根据权利要求22所述的脑保护方法，其中，所述手术是瓣膜成形术。

25.根据权利要求22所述的脑保护方法，其中，所述手术包括展开心脏瓣膜。

26.根据权利要求22所述的脑保护方法，其中，所述过滤器阻挡大于约100微米的碎片。

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