CN220877008U - 一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，属于医疗器械技术领域。所述主动脉瓣膜支架由多个相互连接的支撑网格单元组成，沿主动脉瓣膜支架的周向方向，所述主动脉瓣膜支架包括至少两个区段，各所述区段内均设有多个支撑网格单元，且相邻所述区段内的支撑网格单元的泊松比不同。本实用新型通过相邻区段内的支撑网格单元的泊松比不同，当支架植入相应位置后通过球囊对支架进行扩张，撤掉球囊后，处于膨胀状态的支架自行回缩，因为相邻区段的支撑网格单元不同，其对载荷的力学响应也不同，因此可以形成近三角形的形状，与主动脉瓣被挤压后的腔体形状更加匹配，从而更好的贴合主动脉腔体。

Description

一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架。

背景技术

主动脉瓣狭窄是老年人常见的心脏瓣膜病，75～85岁患者的发病率约为4％，年龄超过85岁的患者则增加到7％左右。其中由于主动脉瓣钙化所致的主动脉瓣狭窄发生率达2％～7％，并随着年龄的增长，其比例越发增高，已经成为老年人心力衰竭、心率失常、晕厥及猝死的重要原因之一。2002年，Cribier等率先报道了第一例人体经皮主动脉瓣置换术例，使经导管主动脉瓣膜置换术(Transcatheter Aortic Valve Implantation，TAVI)成为众多无法接受外科治疗的患者的另一种治疗选择。多年来，TAVI蓬勃发展，各类器械和技术相继开发，使TAVI成为不适合传统外科手术的高危人群的首选。

尽管TAVI的中远期疗效可与传统手术治疗媲美，但其同样面临着围术期的并发症高等技术难题。瓣周漏作为严重并发症之一引起各方重视，专利CN103705315B在其论述中描述了一种支架，支架的底部设置有密封单元，该密封单元由金属记忆材料制成并被覆膜，在自然状态下，密封单元沿支架的轴向向外拱起。该瓣膜支架中的密封单元预期具有良好的顺应性和形状记忆性能，能自动填补患者组织环的凹处并顺应其凸处。另外，密封单元的一端游离，另一端通过固定件与所述支架的底部固定，当所述密封单元被压缩进入鞘管时，所述密封单元的所述游离端绕所述固定端向所述支架的底端翻转，使得所述密封单元不与所述支架重叠。从而保证了支架的收纳性能。

然而，包括如上所述专利和其他现有技术中的支架主要有三处缺陷：一是支架都基于圆形设计，与主动脉瓣被挤压后的腔体形状(近三角形)不匹配；二是支架上的密封结构会增加支架的收纳半径，减少其通过能力，并有可能在支架的输送过程中发生损伤；三是普通支架所有的正泊松比使其在发生横向膨胀时在纵向会缩短造成固定不牢的问题。

综上，本申请旨在开发一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，主要解决支架都基于圆形设计，与主动脉瓣被挤压后的腔体形状(近三角形)不匹配的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述目的，本申请提供一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，沿主动脉瓣膜支架的周向方向，主动脉瓣膜支架包括至少两个区段，相邻区段内的支撑网格单元的泊松比不同，当支架植入相应位置后通过球囊对支架进行扩张，撤掉球囊后，处于膨胀状态的支架自行回缩，因为相邻区段的支撑网格单元不同，其对载荷的力学响应也不同，因此可以形成近三角形形状，与主动脉瓣被挤压后的腔体形状更加匹配。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，所述主动脉瓣膜支架由多个相互连接的支撑网格单元组成，所沿主动脉瓣膜支架的周向方向，所述主动脉瓣膜支架包括至少两个区段；各所述区段内均设有多个支撑网格单元，且相邻所述区段内的支撑网格单元的泊松比不同。

在一可行的实施例中，所述支撑网格单元选自负泊松比结构或零泊松比结构。

在一种可行的实施例中，同一所述区段内的支撑网格单元均为负泊松比结构或零泊松比结构。

在一种可行的实施例中，所述主动脉瓣膜支架包括多个第一区段和多个第二区段，各所述第一区段和各所述第二区段交替设置；所述第一区段内的支撑网格单元为负泊松比结构，所述第二区段内的支撑网格单元为零泊松比结构。

在一种可行的实施例中，所述负泊松比结构为半内凹蜂窝负泊松比结构；所述零泊松比结构为鱼状负泊松比结构。

在一种可行的实施例中，所述主动脉瓣膜支架包括三个第一区段和三个第二区段，所述第一区段和所述第二区段交替设置。

在一种可行的实施例中，所述半内凹蜂窝负泊松比结构包括多个依次紧密连接的半内凹蜂窝结构；

且，在主动脉瓣膜支架的轴向方向上，各所述半内凹蜂窝结构呈周期性排列。

在一种可行的实施例中，所述鱼状负泊松比结构包括多个鱼状结构，所述鱼状结构包括头端、中端和尾端；

在主动脉瓣膜支架的周向方向上，相邻两个鱼状结构的头端与尾端相接；

在主动脉瓣膜支架的轴向方向上，相邻两个鱼状结构的头端与尾端相对设置

在一种可行的实施例中，所述鱼状负泊松比结构还包括多个连接桥筋；

在主动脉瓣膜支架的轴向方向上，各所述连接桥筋分别连接相邻两个鱼状结构。

在一种可行的实施例中，相邻所述区段的连接线上设置显影标记。

在一种可行的实施例中，所述支撑网格单元的材料为记忆合金或记忆高分子材料。

如上所述，本申请所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，具有以下有益效果：

1)沿主动脉瓣膜支架的周向方向，主动脉瓣膜支架包括至少两个区段，相邻区段内的支撑网格单元的泊松比不同，当支架植入相应位置后通过球囊对支架进行扩张，撤掉球囊后，处于膨胀状态的支架自行回缩，因为相邻区段的支撑网格单元不同，其对载荷的力学响应也不同，因此可以形成近三角形的形状，与主动脉瓣被挤压后的腔体形状更加匹配。

2)各个区段内的支撑网格单元均选用负泊松比结构或零泊松比结构，负泊松比结构呈现反直觉行为，例如在单轴压力(拉力)作用下，在垂直于载荷方向上横向收缩(膨胀)。零泊松比结构在单轴受到载荷作用下另两轴都不产生整体形变。因此可以解决支架发生在其径向膨胀时在其轴向会缩短造成在主动脉瓣环上固定不牢的问题。

附图说明

图1为本申请实施例所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架压缩状态下示意图。

图2为本申请实施例所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架膨胀状态下示意图。

图3显示为图2中A部放大图。

图4为本申请实施例所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架展开状态下示意图。

图5为本申请实施例所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架自膨胀状态自然回缩后的截面图。

附图标记说明：

1主动脉瓣膜支架

11第一区段

111半内凹蜂窝结构

12第二区段

121鱼状结构

1211头端

1212中端

1213尾端

122连接桥筋

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图1-图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例1

本申请实施例的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，参阅图1～5，主动脉瓣膜支架1由多个相互连接的支撑网格单元组成，沿主动脉瓣膜支架1的周向方向，主动脉瓣膜支架1包括至少两个区段，各区段内均设有多个支撑网格单元，且相邻区段内的支撑网格单元的泊松比不同。其中，泊松比ν是用以度量材料或结构泊松效应的系数，也称横向变形系数，表征材料或结构在垂直于作用力方向上的横向变形特性。当相邻区段内的支撑网格单元的泊松比不同时，支架植入相应位置后通过球囊对支架进行扩张使支架处于膨胀状态(参阅图2)，撤掉球囊后，处于膨胀状态的支架自行回缩，因为相邻区段的支撑网格单元不同，其对载荷的力学响应也不同，因此回缩率有所不同，故可以形成近三角形的形状(参阅图5)，支架横截面呈近三角形的形状与主动脉瓣被挤压后的腔体形状更加匹配，因此可以更好地贴合主动脉瓣附近的腔体。

在一优选实施例中，支撑网格单元选自负泊松比结构或零泊松比结构，负泊松比结构呈现反直觉行为，例如在单轴压力(拉力)作用下，在垂直于载荷方向上横向收缩(膨胀)。零泊松比结构在单轴受到载荷作用下另两轴都不产生整体形变。因此可以解决支架在其径向方向膨胀时，导致其轴向方向会缩短，从而造成支架在主动脉瓣环上固定不牢的问题，即采用负泊松比结构或零泊松比结构，支架在其径向方向膨胀时，在其轴向方向上会伸长或不变，从而使得支架可以在主动脉瓣环上固定牢固。值得说明的是，负泊松比结构可选用现有已公开的负泊松比结构，或者具有负泊松性质材料制成的负泊松比结构。现有已公开的负泊松比结构例如常见的内凹型负泊松比结构、手性型负泊松比结构或旋转型负泊松比结构。在本实施例中，优选内凹型负泊松比结构，具体为参阅图4所示的半内凹蜂窝负泊松比结构。关于零泊松比结构本实施例中具体优选参阅图4所示的鱼状负泊松比结构。由于负泊松比结构和零泊松比结构的特殊性，当其在受到球囊扩张作用时，不会在轴向发生收缩作用，从而维持了其固定能力。

在一具体实施例中，参阅图1或4，主动脉瓣膜支架1包括多个第一区段11和多个第二区段12，各第一区段11和各第二区段12交替设置，第一区段11内的支撑网格单元为负泊松比结构，第二区段12内的支撑网格单元为零泊松比结构。具体在本实施例中，主动脉瓣膜支架1包括三个第一区段11和三个第二区段12，且第一区段11和第二区段12交替设置，各第一区段11采用半内凹蜂窝负泊松比结构，各第二区段12采用鱼状负泊松比结构。且支架的各个支撑单元为可折叠，可以保证了其在联用器械中的收纳能力和匹配性。

在一具体实施例中，参阅图2或图4，半内凹蜂窝负泊松比结构包括多个依次紧密连接的半内凹蜂窝结构111，且在主动脉瓣膜支架1的轴向方向上，各半内凹蜂窝结构111呈周期性排列。

在一具体实施例中，参阅图2和图3，鱼状负泊松比结构包括多个鱼状结构121，鱼状结构121包括头端1211、中端1212和尾端1213。在主动脉瓣膜支架1的周向方向上，相邻两个鱼状结构121的头端1211与尾端1213相接。在主动脉瓣膜支架1的轴向方向上，相邻两个鱼状结构121的头端1211与尾端1213相对设置。更具体的，鱼状负泊松比结构还包括多个连接桥筋122。在主动脉瓣膜支架1的轴向方向上，各连接桥筋122分别连接相邻两个鱼状结构121。

在一优选实施例中，相邻所述区段的连接线上设置显影标记，以保证使用者在使用时能以正确的角度植入本支架。

在一优选实施例中，所述支撑网格单元的材料为记忆合金、记忆高分子材料、负泊松比材料或零泊松比材料，相关材料例如论文《3D打印可编程形状记忆负泊松比结构的设计与研究》和《负泊松比材料和结构的研究进展》中所述。

提供一种本实用新型的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架的使用方法如下：

本申请的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架尤其适用于主动脉瓣置换术(TAVR)中，在进行TAVR时，医生会在动态X线图像的帮助下将导丝从股动脉引导到主动脉瓣处，随后将一根带有气囊的第一导管经导丝引导到达主动脉瓣，并撑开气囊将主动脉瓣的瓣口撑开，移出第一导管，将带有替换脉瓣并处于收缩状态下的区段化结构的主动脉瓣膜支架装载于第二导管的气囊外侧，通过导丝引导使得压缩状态的区段化结构的主动脉瓣膜支架到达主动脉瓣的瓣口，撑开气囊从而撑开区段化结构的主动脉瓣膜支架，将替换脉瓣压入到位，移除第二导管，区段化结构的主动脉瓣膜支架自适应支撑位于主动脉腔体中，以提供替换脉瓣的支撑，完成主动脉瓣置换术。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，所述主动脉瓣膜支架(1)由多个相互连接的支撑网格单元组成，其特征在于，沿主动脉瓣膜支架(1)的周向方向，所述主动脉瓣膜支架(1)包括至少两个区段；各所述区段内均设有多个支撑网格单元，且相邻所述区段内的支撑网格单元的泊松比不同。

2.根据权利要求1所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述支撑网格单元选自负泊松比结构或零泊松比结构。

3.根据权利要求1所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，同一所述区段内的支撑网格单元均为负泊松比结构或零泊松比结构。

4.根据权利要求1～3任一项所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述主动脉瓣膜支架(1)包括多个第一区段(11)和多个第二区段(12)，各所述第一区段(11)和各所述第二区段(12)交替设置；所述第一区段(11)内的支撑网格单元为负泊松比结构，所述第二区段(12)内的支撑网格单元为零泊松比结构。

5.根据权利要求4所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述负泊松比结构为半内凹蜂窝负泊松比结构；所述零泊松比结构为鱼状负泊松比结构；

和/或，所述主动脉瓣膜支架(1)包括三个第一区段(11)和三个第二区段(12)，所述第一区段(11)和所述第二区段(12)交替设置。

6.根据权利要求5所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述半内凹蜂窝负泊松比结构包括多个依次紧密连接的半内凹蜂窝结构(111)；

且，在主动脉瓣膜支架(1)的轴向方向上，各所述半内凹蜂窝结构(111)呈周期性排列。

7.根据权利要求5所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述鱼状负泊松比结构包括多个鱼状结构(121)，所述鱼状结构(121)包括头端(1211)、中端(1212)和尾端(1213)；

在主动脉瓣膜支架(1)的周向方向上，相邻两个鱼状结构(121)的头端(1211)与尾端(1213)相接；

在主动脉瓣膜支架(1)的轴向方向上，相邻两个鱼状结构(121)的头端(1211)与尾端(1213)相对设置。

8.根据权利要求7所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述鱼状负泊松比结构还包括多个连接桥筋(122)；

在主动脉瓣膜支架(1)的轴向方向上，各所述连接桥筋(122)分别连接相邻两个鱼状结构(121)。

9.根据权利要求1～3或5～8任一项所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，相邻所述区段的连接线上设置显影标记。

10.权利要求1～3或5～8任一项所述的具有区段化结构的主动脉瓣膜支架，其特征在于，所述支撑网格单元的材料为记忆合金、记忆高分子材料、负泊松比材料或零泊松比材料。