KR20240037290A

KR20240037290A - 인공 경도관 심장 판막(thv) 시스템

Info

Publication number: KR20240037290A
Application number: KR1020247005447A
Authority: KR
Inventors: 산지브 나우탐 바트; 하르샤드 암루트랄 파르마르
Original assignee: 메릴 라이프 사이언시즈 프라이빗 리미티드
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2024-03-21
Also published as: CA3232361A1; CN117500458A; EP4188282A4; US20240115376A1; WO2023067614A1; EP4188282A1; AU2022369154A1

Abstract

방사상 수축 상태에서 전달 카테터의 풍선에 장착하기에 적합한 방사상으로 확장 및 수축 가능한 인공 대동맥 판막이 개시된다. 인공 대동맥 판막은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행을 3개 갖는 지지 프레임을 포함한다. 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주들 중 연속된 두 개의 경사진 지주들은 마루/골을 형성한다. 경사진 지주의 인접한 행들은 링크(다이아몬드 모양 셀 또는 마름모 몸체)들을 통해 서로 연결되며, 그에 의하여 2개의 셀의 행들을 형성한다. 인공 대동맥 판막은 3개의 소엽들, 내측 덮개 및 외측 덮개를 포함한다. 지지 프레임 및 전달 카테터는 인공 대동맥 판막을 목표 위치에 전개하기 위한 쉽고 정확한 방법을 제공한다.

Description

인공 경도관 심장 판막(THV) 시스템

본 발명은 보철 시스템(prosthetic system)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인공 경도관(transcatheter, 카테터경유) 심장 판막 시스템에 관한 것이다.

인공 심장 판막의 기능은 병든 원래 심장 판막을 대체하는 것이다. 대체 절차는 수술적(개심술 사용) 또는 경피적(percutaneous, 피부를 통하는)일 수 있다.

수술 과정에서는, 자연 판막의 소엽(leaflet)들은 절제되고 판막 고리(annulus)는 인공 판막을 수용하도록 형상화(sculpted)된다. 오랫 동안, 이러한 질환에 대한 가장 확실한 치료법은 심장 절개 수술 중 판막을 수술로 복구하거나 교체하는 것이었지만, 이러한 수술은 많은 문제들을 일으키기 쉽다. 일부 환자들은 체외 혈액 순환 과정 및 지속시간과 관련된 외상(trauma)으로 인해 수술 절차에서 생존하지 못한다. 이로 인해 많은 환자들이 수술이 불가능한 것으로 간주되어 치료를 받지 못하고 있다.

수술적 절차에 대항하여, 개심 수술보다 훨씬 덜 침습적인 유연한 카테터를 사용하여 인공 심장 판막을 도입 및 이식하기 위한 경피적 카테터 삽입 기술이 개발되었다. 이 기술에서는, 유연한 카테터의 원위 단부에 위치한 풍선 상에 인공 판막을 압착하여 장착시킨다. 카테터는 가장 일반적으로 말초 동맥을 통해(드물게 정맥을 통해) 혈관에 도입된다. 환자의 일반적인 대퇴동맥(femoral artery)이나 때로는 겨드랑이동맥(axillary artery) 또는 경동맥(carotid artery)일 가능성이 높으며 드물게 다른 접근 경로 중 경단(transapical, 첨단을 통하는) 경로를 통할 수도 있다. 풍선 상에 압착된(crimped, 구부려져 틀이 잡힌) 인공 판막이 있는 카테터는 압착된 판막이 이식 부위에 도달할 때까지 혈관을 통해 전진한다. 인공 판막이 장착된 풍선을 팽창시켜 결함이 있는 자연 판막 부위에서 인공 판막을 기능할 수 있는 크기로 확장시킬 수 있다. 대안적으로, 판막은 판막 위에 장착된 제한 피복(sheath)을 빼냄으로써 판막을 기능할 수 있는 크기로 확장시키는 자체 확장형 내관(stent) 또는 지지 프레임을 가질 수 있다. 전자의 인공 판막을 "풍선 확장형" 판막이라고 하고, 후자를 "자가 확장형" 판막이라고 한다.

풍선 확장형 판막 및 자체 확장형 판막 모두 전형적으로 관형 골격 구조인 지지 프레임 또는 내관, 그리고 전형적으로 3개의 소엽들인 복수의 소엽들을 통합한다.

지지 프레임의 설계는 인공 판막의 성능에 중요한 역할을 한다. 인공 판막의 장기적인 성능을 달성하려면, 지지 프레임이 방사상 수축 또는 압축 동맥력에 저항하기 위한 적절한 방사상 강도를 가져야 한다. 지지 프레임은 또한 수축기 및 확장기 주기 동안 인공 판막의 개폐로 인해 부과되는 동맥 순환력에 저항하기 위한 적절한 피로 저항을 가져야 한다. 이러한 요구 사항을 고려하여, 경피적 인공 심장 판막의 지지 프레임 설계는 구조적 견고성, 충분한 방사상 강도 또는 강성, 그리고 높은 피로 강도를 기반으로 해야 한다. 또한, 지지 프레임의 크기 및/또는 축 방향 길이는 본래의 조직 구조와의 향상된 상호 연결을 보장하도록 최적화되는 것이 바람직하다.

WO 2018/109779A1 및 US 2018/0289476으로 공개된 경도관 대동맥 인공 심장 판막(THV)에 대한 특허 출원을 참조한다. 전술한 출원에 개시된 구성을 사용하여 제조된 THV는 대형(일반적), 중간, 특대형 크기의 매트릭스를 가지며 전달 시스템의 풍선 상에 직접 압착된다.

상기 출원에 개시된 THV 시스템은 충족되지 않은 여러 임상적 요구 사항, 즉 다음 사항들을 다룬다.

1. 중증 대동맥 판막 협착증(중간에서 높은 수술 위험, 즉 흉부외과학회(Society of Thoracic Surgeons, STS) 위험 수준 4% 이상).

2. STS 위험 수준이 4% 미만인 낮은 수술 위험 집단.

3. 증상이 있는 중등도 대동맥 판막 협착증.

4. 낮은 유량, 낮은 구배를 보이는 환자.

5. 젊은 환자 집단(65세 미만)에 대한 이식.

6. 이엽(bicuspid) 대동맥 판막 조직과의 호환성.

7. 고도로 석회화된 대동맥 뿌리 복합체와의 호환성.

8. 밸브 인 밸브(vale-in-valve) 개입, 즉 TAVR-in-SAVR 및 TAVR-in-TAVR과의 호환성.

9. 폐동맥 판막 교체와의 호환성.

10. 대동맥판 역류(AR)의 치료.

11. 무증상 중증 대동맥 협착증의 치료.

전술한 발명에 개시된 THV의 바람직한 실시예의 프레임은 3개의 육각형 셀의 행들을 갖는다.

또한, 풍선 확장형 인공 심장 판막의 경우, 풍선 카테터를 통해 이식 부위까지 전달된다. 전달 시스템, 즉 풍선 카테터 역시, 풍선을 확장시켜 인공 심장 판막이 이식되는 전개 영역을 정확하게 식별하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 환자의 원하는 이식 부위에 판막의 최적의 정확한 배치 및 정밀한 전개를 보장해야 하는 지속적인 요구가 있다.

따라서, 위의 관점에서, 기존 시스템의 단점을 극복하는 덧댄(stented) 경피적 인공 심장 판막 시스템에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 풍선 확장형 인공 심장 판막 및 풍선 카테터로 구성된 전달 시스템에 관한 것이다. 다음 설명에서 설명되는 본 발명은 통합된 몇 가지 개선 사항과 함께 배경에 제공된 전술한 특허 출원에 개시된 THV의 핵심 전래 기술을 독창적으로 유지한다.

대동맥 내 인공 판막의 정확한 배치 및 정밀한 전개는 최적의 성능, 즉 판막 구배 감소(지속적인 혈류흐름), 판막 주위 역류의 부재 및 새로운 영구 박동기 이식을 요구하는 전도 시스템의 의원성(iatrogenic, 시술자에 의한) 손상 방지를 달성하는 데 매우 중요하다. 대동맥에 인공 판막을 이식하는 이상적인 위치는 바람직하게는 인공 고리(neo-annulus, 기준 고리)를 자연 고리에 중첩 시키는 동소(orthotopic) 위치이다. 이 위치에 인공 판막을 이식하면 아래에 설명된 세 가지 중요한 이점이 있다.

한 가지 장점은 인공 판막의 더 좋은 해부학적 배치다. 병든 자연 판막의 고리 및 그 소엽은 협착되어 있고 또한 석회화 될 수도 있다. 본래 고리와 일치하는 크기의 인공 판막이 동소 위치에서 확장되면, 프레임은 석회화된 소엽이 있을 수 있는 협착된 판막 내에 단단히 고정되어, 위치 이탈로 인한 인공 판막 색전 형성의 위험을 제거하는 지리적 고정을 제공한다.

두 번째 장점은 좌심실 내 판막의 돌출이 최소화된다는 점이다. 인공 판막을 환상(環狀, annular) 위치에 배치하는 것은 중요하며, 2개의 중요한 대동맥하(sub-aortic) 해부학적 영역으로 인해 환상외(環狀外, infra-annular) 위치로도 알려진 심실 끝 쪽으로 너무 깊지 않게 배치하는 것이 중요하다. 첫 번째 영역은 정상적인 심장 박동을 유지하기 위해 전기 자극을 전달하는 심장 전도 근육계 방실 결절(atrioventricular node, AV node)이 밀집되어 있는 막성 중격(membranous septum, 사이막)이다. 인공 판막이 좌심실 유출관(left ventricle outflow tract, LVOT) 내에 머무르지 않아 심장 전도 시스템을 방해하지 않는 것이 중요하다. 두 번째 영역은 대동맥 승모판 그리고 대동맥 판막의 후측면에 위치한 자연 승모판막의 위치다. 잘못 위치된 인공 판막은 승모판막 앞쪽 소엽의 정상적인 기능을 방해하는 경향을 가질 수 있어, 승모판 기능에 영향을 줄 수 있다. 여기서 권장되는 방법으로 이식된 인공 판막은 LVOT에서 인공 판막의 돌출을 최소화한다.

세 번째 장점은 발살바 관상정맥동을 따라 위치하거나 동관 접합부 위에 있을 수 있는 관상동맥의 소공에 대한 방해를 최소화하는 것이다. 이상적으로는 인공 판막이 소공을 막거나 "감금"을 유발하여 동맥으로의 혈류를 방해해서는 안 된다. 동소 위치에서 인공 판막의 정확한 배치는 프레임이 상행 대동맥으로 돌출되는 것을 최소화함으로써 이를 방지한다. 본 발명에서 관상동맥 소공의 감금은 유출 말단에 있는 덮이지 않은 큰 셀들 그리고 본 발명의 확장된 인공 판막의 짧은 프레임 높이에 의해 방지된다.

본 발명은 인공 대동맥 판막이 동소 위치에 정확하게 배치되고 정밀하게 전개되도록 허용한다. 이는 본 발명의 인공 대동맥 판막 및 전달 시스템의 구조 설계에 의해 달성된다. 인공 대동맥 판막 및 전달 시스템은 아래에 설명되어 있다.

인공 대동맥 판막은 방사상으로 확장 및 수축 할 수 있으며 방사상으로 수축된 상태에서 전달 카테터의 풍선에 장착하기에 적합하다. 인공 판막은 원위 단부, 근위 단부 그리고 프레임의 원위 단부에 있는 상부 행, 프레임의 근위 단부에 있는 하부 행 및 근위 행 및 원위 행 사이에 있는 중간 행을 포함하는 3개의 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들을 가지며 여기서 원위 위치란 시술자로부터 멀어지는 위치를 의미한다. 하부 행은 지지 프레임의 유입 단부를 향한다. 경사진 지주의 행들은 마루 및 골이 있는 물결 모양을 가지며, 경사진 지주의 상부 행의 마루들은 경사진 지주의 중간 행의 골들을 마주보고, 경사진 지주의 중간 행의 마루들은 경사진 지주의 하부 행의 골들을 마주본다. 경사진 지주의 행들은 서로 연결되어 원위 단부 및 근위 단부 사이에 인접하게 배치된 셀의 행을 2개 포함하는 지지 프레임을 형성한다. 경사진 지주의 상부 행의 골들은 경사진 지주의 중간 행의 대응되는 마루들에 링크들을 통해 연결되고, 여기서 링크는 다이아몬드 모양 셀 또는 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체이며, 그에 의하여 각 접합부에서 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄(sequence)를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 상부 행을 형성한다. 다이아몬드 모양 셀은 개방형 구조를 갖고 있는 한편, 마름모형 몸체는 견고한 구조를 가지고 있다. 경사진 지주의 중간 행의 골들은 경사진 지주의 하부 행의 대응되는 마루들에 링크들을 통해 연결되고, 여기서 링크는 (개방형 구조를 가진) 다이아몬드 모양 셀 또는 (견고한 구조를 가진) 마름모 몸체이며, 그에 의하여 각 접합부에서 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 하부 행을 형성한다.

행들의 수의 감소 및 셀들의 특정 모양은 방사상 확장 시 프레임의 단축을 줄이며 이는 시술자가 인공 심장 판막을 정확하게 이식하기 쉽게 만든다.

두 셀의 행들은 지지 프레임의 유출 단부를 향해 배치되는 상부 행 그리고 지지 프레임의 유입 단부를 향해 배치되는 하부 행을 포함한다. 셀의 상부 행은, 두 인접한 소엽들의 접합 영역 또는 탭이 부착되는 접합 부착 영역을 3개 형성하면서, 서로에 대해 120° 각도를 두고 이격 되는, 3개의 견고한 구멍이 있는 마름모 몸체들을 포함한다.

일 실시예에서, 인공 대동맥 판막은 2개의 셀의 행들을 형성하는 3개의 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들 및 복수의 링크들을 포함한다. 각 링크는 다이아몬드 모양 셀 또는 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체를 포함한다.

원주 방향으로 연장되는 경사진 지주 중 연속된 2개의 경사진 지주들은 마루 또는 골을 현성한다. 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행 중 하나의 마루들은 인접한 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행의 골들과 마주본다. 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행 중 하나의 골들은 인접한 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행의 경사진 지주의 대응되는 마루들에 링크를 통해 연결된다. 따라서, 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행 중 하나의 마루는 인접한 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행에 서로 마주보며 대응되는 골을 갖는다. 유사하게, 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행 중 하나의 골은 인접한 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행에 서로 마주보며 대응되는 마루를 갖는다.

경사진 지주의 한 행과 인접한 행의 링크를 통해 상호 연결은 엇갈리는 팔각형 셀 그리고 다이아몬드 모양 셀 또는 견고한 마름모 몸체를 갖는 셀 구조로 이어진다. 셀의 상부 행의 링크들 중, 서로에 대해 120° 각도로 간격을 두고 있는 3개는, 구멍이 있는 마름모 몸체로, 3개의 접합 부착 영역들을 형성한다.

3개의 소엽들은 충분한 유연성을 가진 생체적합성 재료로 만들어져, 수축기 및 확장기 주기 동안 소엽들을 열고 닫음으로써 인공 대동맥 판막의 유입 단부에서 유출 단부로의 혈액의 단일 방향 유동을 허용하고 혈액의 역방향 유동을 방지하게 한다.

인공 대동맥 판막은 셀의 하부 행의 내측 표면을 적어도 부분적으로 덮으며 생체적합성 재료로 만들어진 내측 덮개를 포함한다. 생체적합성 재료로 만들어진 외측 덮개도 제공되어, 셀의 하부 행의 외측 표면을 적어도 부분적으로 덮는다. 외측 덮개는 여분의 재료를 포함하여 지지 프레임이 방사상 확장된 상태에 있을 때 외측 덮개가 느슨한 부분을 형성하고 지지 프레임이 방사상 수축된 상태에 있을 때 느슨한 부분이 줄어들게 한다.

전달 시스템은 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 세장형 샤프트를 가지는 풍선 카테터를 포함한다. 세장형 샤프트의 원위 단부에 팽창 가능한 풍선이 부착되고, 세장형 샤프트의 근위 단부에 손잡이가 부착된다. 또한, 전달 시스템은 풍선 카테터에 요구되는 다른 구성 요소들도 포함한다. 원위 단부란 시술자로부터 멀어지는 단부를 의미한다.

4개의 방사선 비투과성 마커(원위 마커, 근위 마커, 중간 마커, 및 착지 영역 마커)들이 풍선 카테터의 샤프트 중 풍선 내에 위치하는 일부 상에 제공된다. 원위 마커는 풍선의 원위 단부를 향해 위치하고, 근위 마커는 풍선의 근위 단부를 향해 위치한다. 중간 마커는 근위 마커 및 원위 마커의 사이에 원위 마커 및 근위 마커로부터 등거리에 위치하며, 착지 영역 마커는 원위 마커 및 중간 마커 사이에 원위 마커로부터 특정 거리에 위치한다.

위의 인공 대동맥 판막 및 풍선 카테터는 조립체를 이룬다. 인공 대동맥 판막은 투시(fluoroscopic) 특성을 가지며, 2개의 마개들 및 양 극단 방사선 비투과성 마커들(즉, 근위 마커 및 원위 마커) 사이에서 풍선 카테터의 풍선 상에 압착 되었을 때, 투시 검사 하에서 보았을 때 교대로 옅은 영역 및 짙은 영역을 나타낸다. 짙은 영역은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행에 의해 형성되고, 옅은 영역은 다이아몬드 모양 셀의 구부러진 지주 또는 마름모 몸체 및 접합 영역에 의해 형성된다.

전달 카테터의 착지 영역 마커는 인공 대동맥 판막의 유입 단부를 향하는 옅은 영역의 중심점 뒤에 위치한다.

위에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 동소 위치에서 인공 대동맥 판막의 정확한 배치 및 정밀한 전개를 허용한다. 전개 방법의 첫 번째 단계는 안내도관을 환자의 혈관계에 도입하는 단계를 포함한다. 이어서, 방법은 표준 혈관조영용 돼지꼬리형 카테터를 투시 안내 하에서 안내도관을 통해 환자의 혈관계 내로 도입 및 이동시키고 비관상동맥교두(non-coronary cusp, NCC) 내의 최하단에 그 원위 단부를 고정시키는 단계를 포함한다.

그런 다음 표준 권장 안내와이어를 투시 안내 하에 도입하여 환자의 대동맥 구멍 너머로 이동한다. 그런 다음, 전달 카테터의 풍선에 사전 압착되어 있는 인공 대동맥 판막을 안내도관을 통해 도입시키고 투시 안내 하에서 안내와이어를 따라 안내시킴으로써 화자의 대동맥 구멍으로 이동시킨다.

환상 평면에서 인공 대동맥 판막의 정확한 배치는, 전달 카테터의 풍선 내 착지 영역 마커의 중심을 돼지꼬리의 하단부와 일치시키고, 유입 구역을 향하는 옅은 영역 중심을 돼지꼬리의 하단부와 일치시킴으로써 얻어진다. 인공 대동맥 판막은 전달 카테터의 풍선을 확장시킴으로써 이 위치에서 전개된다. 인공 대동맥 판막을 이식한 후 전달 카테터의 풍선을 수축시키고 풍선과 함께 전달 카테터의 샤프트를 환자의 혈관계에서 제거한다.

본 발명의 이점 뿐만 아니라 전술한 특징 및 기타 특징은 첨부된 도면을 참조하여 진행되는 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명 뿐만 아니라 위의 요약은, 첨부된 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해된다. 본 개시 내용을 예시할 목적으로, 다양한 예시적인 실시예가 도면에 도시되어 있다. 그러나, 본 개시는 본 명세서에 개시된 설명 및 도면으로 제한되지 않는다. 더욱이, 해당 기술에 익숙한 사람들은 도면이 실제 크기와 상이하다는 것을 이해할 것이다. 가능하다면 동일한 요소는 동일한 번호로 표시되었다.
도 1 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(101)의 분해도를 도시한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(101)의 접합 영역(101d)을 도시한다.
도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(101)의 분해도를 도시한다.
도 1d 내지 도 1g는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 프레임(101)의 분해도들을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소엽(leaflet)(103)을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소엽(103x)을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내측 덮개(105)를 갖는 인공 판막(100)을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 덮개(107)를 갖는 THV(100)를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전달 카테터(200)를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 튜브(207)를 갖는 풍선(201)의 종단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 대동맥 고리(aortic annulus)에 이식된 THV(100)를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 투시 검사 하에서 볼 수 있는 압착된 상태로 전달 시스템(200)의 풍선 상에 장착된 도 1 및 도 1b의 프레임(101)을 사용하여 제조된 THV(100)를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 투시 검사 하에서 볼 수 있는 압착된(구부려져 틀이 잡힌) 상태로 전달 시스템(200)의 풍선 상에 장착된 도 1c의 프레임(101)을 사용하여 제조된 THV(100)를 개략적으로 도시한다.
도 10 및 도 11은 자연 대동맥 뿌리 복합체를 개략적으로 보여준다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 THV(100)의 착상 방법을 개시한다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 THV(100)의 위치 설정을 개략적으로 도시한다.

본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, 본 특허 문서 전반에 걸쳐 사용된 특정 단어 또는 문구의 의미를 정의한다. "구비하다" 및 "포함하다" 라는 용어 및 그 파생어는 제한 없는 포함을 의미한다. "또는" 이라는 용어는 포괄적이며, 및/또는 을 의미한다. "결합된" 및 "관련된" 이라는 문구 및 그 파생어는 포함하는, 포함되는, 상호 연결되는, 함유하는, 함유되는, 연결되는, 결합되는, 연통 할 수 있는, 협력하는, 끼어드는, 병치하는, 근접하는, 결속되는, 속성을 갖는, 또는 이와 유사한 의미를 가질 수 있다. 특정 단어 및 문구의 정의는 본 특허 문서 전반에 걸쳐 제공되며, 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 그러한 정의가 그렇게 정의된 단어 및 문구의 향후 및 이전 사용에 대부분 또는 많은 경우에 적용된다는 것을 이해할 것이다.

본 명세서 전반에 걸쳐 "하나의 실시예", "일 실시예" 또는 유사한 표현에 대한 참조는 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 "하나의 실시예에서", "일 실시예에서"라는 문구 및 유사한 표현의 출현은 모두 동일한 실시예를 지칭할 수 있지만 반드시 그런 것은 아니며, 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 "하나 이상 그러나 모든 실시예는 아닌" 을 의미할 수 있다. "구비하는", "포함하는", "갖는" 이라는 용어 및 그 변형은 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 "포함하지만 이에 국한되지 않는" 을 의미한다. 항목들의 열거된 목록은 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 항목들 중 일부 또는 전부가 상호 배타적 및/또는 상호 포함적임을 의미하지 않는다. "일", 및 "그"라는 용어는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 "하나 이상의"를 의미한다.

개시된 방법의 예시적인 실시예들의 동작은 편리한 설명을 위해 특정한 순차적 순서로 설명될 수 있지만, 개시된 실시예들은 개시된 특정한 순차적 순서 이외의 동작의 순서를 포괄할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 순차적으로 설명되는 동작은 경우에 따라 재배열되거나 동시에 수행될 수 있다. 또한, 하나의 특정 실시예와 관련하여 제공된 설명 및 개시는 해당 실시예로 제한되지 않으며, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 적용될 수 있다. 더욱이, 단순화를 위해, 첨부된 도면은 개시된 시스템, 방법, 및 장치가 다른 시스템, 방법, 및 장치와 조합하여 사용될 수 있는 다양한 방식을 나타내지 않을 수 있다.

또한, 실시예들의 설명된 특징, 이점 및 특성들은 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 실시예들이 특정 실시예의 하나 이상의 특정 특징들 또는 이점들 없이 실시될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 다른 경우에는, 모든 실시예에 존재하지는 않을 수도 있는 추가적인 특징들 및 이점들이 특정 실시예에서는 인식될 수 있다. 실시예들의 이러한 특징들 및 이점들은 다음의 설명 및 할당된 청구범위로부터 더욱 완전히 명백해질 것이며, 이하에 설명되는 실시예들의 실시를 통해 학습될 수 있다.

다음 도면들 및 설명에서 "프레임" 또는 "내관(스텐트)" 또는 "프레임" 또는 "골격(스캐폴드) 구조" 또는 "지지 프레임" 또는 "골격(스캐폴드)" 라는 용어는 본 발명의 금속 프레임을 지칭한다는 점에 유의해야 한다. 이러한 용어들은 상호 교환적으로 사용되지만 동일한 의미를 갖는다. "판막" 또는 "인공 판막" 이라는 용어는 지지 프레임 그리고 동물성 조직의 소엽(leaflet), 덮개(skirt) 등과 같은 다른 구성 요소를 사용하여 조립된 본 발명의 인공 판막을 의미한다. 이러한 용어들 또한 상호 교환적으로 사용된다. "자연 판막" 이라는 용어는 인간 심장의 자연 판막을 가리키는 데 사용된다.

마찬가지로, "전달 시스템", "전달 카테터", "카테터", "풍선 카테터", "전달 풍선 카테터" 라는 용어는 본 발명에서 사용되는 전달 장치를 의미한다. 이러한 용어들은 상호 교환적으로 사용되지만 동일한 의미를 갖는다.

본 발명은 풍선 확장형 인공 심장 판막 시스템 (또는 시스템)을 개시한다. 본 발명의 시스템은 경도관 인공 심장 판막(trans-catheter prosthetic heart valve, THV) 및 THV 전달 시스템을 포함한다. 본 발명의 THV는 THV 전달 시스템을 사용하여 인간의 협착된 대동맥 구멍에 카테터 삽입 기술을 통해 이식될 수 있다. THV와 THV 전달 시스템은 함께 작동하여 시스템 성능을 향상시킨다.

본 발명은 통합된 몇 가지 개선 사항과 함께 배경에 제공된 전술한 특허 출원에 개시된 THV의 핵심 전래 기술을 독창적으로 유지한다. THV는 확장 및 수축이 가능한 유연한 프레임, 동물성 조직이나 합성 물질로 형성된 복수의 소엽(바람직하게는 3개의 소엽), 프레임에 부착된 내측 덮개 및 외측 덮개를 포함한다.

본 발명의 THV의 프레임은 기존 프레임에 비해 여러 가지 구조적 및 임상적 이점을 제공하고 기존 프레임이 제공하는 단점을 완화한다. 본 발명의 THV의 프레임은 각 교차점에서 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체 또는 다이아몬드형 셀을 통합하며 엇갈리게 짜인 팔각형 셀들을 포함한다. 이러한 구조는 원주상(columnar) 강도를 강화 시켜 방사상(radial) 강도와 피로 저항을 향상시킨다.

프레임에는 두 행의 셀들이 있는 프레임을 갖는 전통적인 경도관 인공 판막과 다르게 서로 위에 배치된 두 행의 모자이크식 팔각형 셀들이 포함되어 있다. 행의 수의 감소 그리고 셀의 특정 모양은 방사상 확장 시 프레임의 단축이 줄어들게 하고 이는 시술자가 인공 심장 판막을 정확하게 이식하기가 더 쉬워지게 한다.

또한, 전달 시스템은 본 발명의 THV의 정확한 배치 및 정밀한 전개를 돕는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 THV(100)가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도 3은 외측 덮개(107)가 없는 THV(100)를 도시하는 반면, 도 4는 외측 덮개(107)를 갖는 THV(100)를 도시한다. THV(100)는 인간의 협착된 대동맥 구멍에 이식되므로, THV(100)는 "인공 대동맥 판막"이라고도 불릴 수 있다.

THV(100)의 프레임("지지 프레임" 이라고도 함)은 방사상으로 확장될 수 있고 방사상으로 수축될 수 있다. THV(100)는 방사상으로 수축된 상태에서 전달 카테터의 풍선에 장착하는 데 적합하다. 풍선 전달 카테터는 수축된 상태의 THV(100)와 함께 이식 부위로 이동되고 여기서 THV(100)를 방사상으로 확장시킴으로써 THV(100)는 인간의 협착된 대동맥 구멍 내에 이식된다. THV(100)는 형광 투시 특성을 나타낸다.

THV(100)는 유입 단부(100a) 및 유출 단부(100b)를 포함한다. 혈액은 유입 단부(100a)에서 THV(100)로 들어가고 유출 단부(100b)에서 떠난다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, THV(100)는 프레임(101)(또는 지지 프레임(101)), 복수의 소엽(103)들, 내측 덮개(105)(도 3에 도시됨) 및 외측 덮개(107)(도 4에 도시됨)를 포함한다.

본 발명의 프레임(101)의 두 가지 예시적인 실시예들의 분해도들이 도 1, 도 1b, 및 도 1c에 도시되어 있다. 프레임(101)은 유입 단부(100a) 및 유출 단부(100b)와 원통 형상을 갖는 방사상 수축형 및 방사상 확장형 프레임이다. 예시적인 실시예의 프레임(101)은 풍선 확장형 프레임이다. 대안적으로, 프레임(101)은 자체 확장형 프레임일 수 있다.

프레임(101)은 미리 정해진 방법에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, THV(100)의 프레임은 금속 관을 레이저 절단하여 형성될 수 있다. 금속 관은 스테인레스강, 코발트-크로뮴 합금, 코발트-크로뮴-니켈 합금, MP35N과 같은 코발트-크로뮴-니켈-몰리브덴 합금, 니티놀 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는 금속 또는 금속 합금으로부터 만들어질 수 있다. 프레임(101)에 사용되는 재료는 형광 투시성일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 프레임(101)은 풍선 확장 가능하고 코발트-크로뮴-니켈-몰리브덴 합금 즉, MP35N의 관으로부터 만들어지며 이는 THV 프레임(101)의 최적의 방사상 강도, 방사선 비투과성 및 즉각적인 MRI 호환성을 보장한다.

일 실시예에서, 티타늄 나이오븀 질화물(TiNbN) 세라믹 표면 코팅이 적어도 프레임(101)의 외측 표면에 제공될 수 있다. 이 코팅은 높은 생체 적합성을 가지며 다음과 같은 이점들을 제공한다.

1. 프레임의 방사상 강도가 향상된다.

2. 프레임의 방사선 비투과성이 향상된다.

3. 프레임의 피로 저항이 향상된다.

4. 프레임에 사용된 코발트 및 기타 합금의 성분들로 인한 알레르기 반응이 감소된다.

5. TiNbN 코팅에 의해 제공되는 높은 표면 마감으로 인해 평균 거칠기(RA 값)가 매우 낮아 혈소판 응집 또는 잠재적인 혈전 형성 또는 파누스(pannus) 형성 경향을 최소화한다.

예시적인 실시예의 프레임(101)의 구조가 도 1, 도 1a, 및 도 1b에 도시되어 있다. 도 1b와 관련하여 프레임 골격(scaffold) 설계는 단지 편의를 위해 평평하게 놓인 것으로 도시되었으며 프레임(101)은 평평한 금속 시트로부터 생성되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도 1 및 도 1b에서 명백하듯이, 프레임(101)은 유입 단부(100a), 유출 단부(100b) 및 복수 개의 셀(101b)들의 행들을 포함한다. 셀(101b)은 미리 정해진 팔각형 형상을 포함한다. 도 1 및 도 1b에 도시된 실시예에서, 프레임(101)은 두 개의 행, 즉 그 원위 단부 및 근위 단부 사이에서 연장되며 하나가 다른 하나 위에 (인접하여) 배치되는 모자이크식 팔각형 셀(101b)들로 이루어진 (유입 단부(100a)를 향하는) 셀의 하부 행(101b1) 그리고 (유출 단부(100b)를 향하는) 셀의 상부 행(101b2)을 포함한다.

도 3 및 도 4를 또한 참조하면, 혈액은 유입 단부(100a)("하부 단부" 또는 "원위 단부"라고도 함)에서 THV(100)로 들어가고 유출 단부(100b)("상부 단부" 또는 "근위 단부"라고도 함)에서 떠난다. 프레임(101)의 유입 단부(100a)/원위 단부에 있는 팔각형 셀(101b)들의 행은 셀의 하부 행(101b1)으로도 지칭된다. 프레임(101)의 유출 단부(100b)/근위 단부에 있는 팔각형 셀(101b)들의 행은 셀의 상부 행(101b2)으로도 지칭된다.

도 1 및 도 1b에 도시된 실시예는 셀들의 행을 2개 가지며, 이것은 전술한 특허 출원의 3개의 셀들의 행보다 적다. 행들의 수의 감소 그리고 셀(101b)들의 특정 모양은 방사상 확장 시 프레임(101)의 단축을 줄이고 이는 시술자가 THV(100)를 정확하게 이식하기가 더 쉬워지게 한다.

또한, 팔각형 셀(101b)의 사용은 구조에 높은 원주상 및 방사상 지지를 제공한다.

도 1 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 프레임(101)은 균질하다. 즉, 상부 행(101b2) 및 하부 행(101b1)에 위치한 셀(101b)들은 동일하거나 동등한 크기를 가진다. 그러나, 서로 다른 크기의 셀(101b)들을 갖는 프레임(101)도 본 발명의 범위 내에 있다. 예를 들어, 상부 행(101b2)에 있는 프레임(101)의 셀(101b)들의 크기는 하부 행(101b1)에 있는 셀(101b)들의 크기보다 크거나 작을 수 있다.

다각형이 이루는 각도들의 합은 (n-2)*180° 이다. 여기서 n은 변의 수를 나타낸다. 따라서 팔각형(변이 8개 있음)의 경우 각도의 합은 1080°가 된다. 따라서, 본 실시예의 프레임(101)의 임의의 팔각형 셀(101b)의 모든 각도의 합은 1080°이다.

도 1b에서 알 수 있듯이, 프레임(101)의 상기 셀들의 행(101b1 및 101b2)은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주(strut)(단순히 "경사진 지주" 라고도 함)의 3개 행(10a, 10b, 10c)들에 의해 형성된다. 원주 방향으로 연장된 경사진 지주의 행들은, 경사진 지주의 제1 행(10a)(또는 경사진 지주의 상부 행(10a)), 경사진 지주의 제2 행(10b)(또는 경사진 지주의 중간 행(10b)) 그리고 경사진 지주의 제3 행(10c)(또는 경사진 지주의 하부 행(10c))을 포함한다. 경사진 지주의 제1 행(10a)은 프레임(101)의 근위 단부(100b)에 배치된다. 경사진 지주의 제3 행(10c)은 프레임(101)의 원위 단부(100a)(또는 유입 단부)에 배치된다. 경사진 지주의 제2 행(10b)은 경사진 지주의 제1 행(10a) 및 경사진 지주의 제3 행(10c) 사이에 배치된다.

일 실시예에서, 도 1b의 도시된 실시예에서 2개의 경사진 지주들 사이의 각도('A')는 116°다. 그러나, 상기 각도는 116°보다 작거나 클 수 있다는 점에 유의해야 한다.

원주 방향으로 연장된 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들 각각은 도 1b에 도시된 바와 같이 복수의 마루(P) 및 골(V)을 포함하는 물결 모양을 이루는 형상을 포함할 수 있다. 따라서, 원주 방향으로 연장된 경사진 지주의 행들 중 임의의 두 개의 연속된 경사진 지주(10a/10b/10c)들은 마루(P) 또는 골(V)을 형성한다. 도 1b에 도시된 바와 같은 예시적인 실시예에서, 경사진 지주의 제1 행(10a)의 마루(P)들은 경사진 지주의 제2 행(10b)의 골(V)들을 마주본다. 마찬가지로, 경사진 지주의 제2 행(10b)의 마루(P)들은 경사진 지주의 제3 행(10c)의 골(V)들을 마주본다. 인접한 경사진 지주들의 행의 골을 마주보는 경사진 지주들의 마루를 대응되는 마루 또는 골이라 부른다.

위에서 한정한 원주 방향으로 연장된 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들은 프레임(101)의 셀의 인접하여 놓인 제1 및 제2 행(101b1, 101b2)들을 형성하기 위해 링크들로 서로 연결될 수 있다. 각 링크는 다이아몬드 모양 셀(101c)이거나 구멍이 있는 견고한 마름모 몸체(101d)다. 셀의 상부 행(101b2)에는 3개의 마름모 몸체(101d)가 있다.

도 1b에 도시된 프레임 구조의 실시예에서, 셀의 상부 행(101b2)은 경사진 지주의 상부 행(10a)의 골(V)들을 경사진 지주의 중간 행(10b)의 대응되는 마루(P)들에 링크들로 연결함으로써 형성된다. 각 링크는 한 쌍의 구부러진 지주로 한정되는 다이아몬드 모양 셀 또는 견고한 마름모 몸체다. 한 쌍의 구부러진 지주(확대도 Y에 도시된 바와 같은 s1/s2 및 s3/s4)들은 다이아몬드 모양 셀(101c)을 형성한다. 그러므로, 셀의 상부 행(101b2)은 각 접합부에서 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함한다. 4개의 구멍을 갖고 서로에 대해 120°로 균일하게 간격을 둔 3개의 마름모 몸체(101d)들이 있다. 도 1a는 소엽의 접합 탭들을 봉합하기 위해 제공되는 4개의 구멍(101d1)들을 갖는 예시적인 마름모 몸체(101d)의 세부사항을 도시한다. 구멍의 개수는 4개보다 적거나 많을 수 있음에 유의한다. 본 실시예에서, 셀의 하부 행(101b1)은 경사진 지주의 중간 행(10b)의 골(V)들을 경사진 지주의 하부 행(10c)의 대응하는 마루(P)들에 링크들로 연결함으로써 형성된다. 각 링크는 한 쌍의 구부러진 지주(확대도 Y에 도시된 바와 같은 s1/s2 및 s3/s4)로 한정되는 다이아몬드 모양 셀이다. 이러한 링크를 통한 경사진 지주의 한 행과 인접한 행(10a/10b/10c)의 상호 연결은 엇갈리는 팔각형 셀(101b)들과 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 구멍이 있는 견고한 마름모 몸체(101d)를 갖는 셀 구조를 초래한다.

도 1c와 관련하여 프레임 골격 설계는 단지 편의를 위해 평평하게 놓인 것으로 도시되었으며 프레임(101)은 평평한 금속 시트로부터 생성되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 본 실시예에서, 셀의 상부 행(101b2)은 경사진 지주의 제1 행(10a)의 골(V)들을 경사진 지주의 제2 행(10b)의 대응되는 마루(P)들에 링크들로 연결함으로써 형성된다. 각 링크는 한 쌍의 구부러진 지주로 이루어지는 다이아몬드 모양 셀 또는 견고한 마름모 몸체에 의해 한정된다. 그러므로, 셀의 상부 행(101b2)은 각 접합부에서 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함한다. 본 실시예에서 셀의 상부 행(101b2)은 링크들이 구멍을 가진 3개의 마름모 몸체(101d)들로 구성되고 나머지는 다이아몬드 모양 셀(101c)이란 점에서 도 1b의 실시예의 셀의 상부 행과 유사하다. 본 실시예에서, 셀의 하부 행(101b1)은 경사진 지주의 제2 행(10b)의 골(V)들을 경사진 지주의 제3 행(10c)의 대응되는 마루(P)들에 구멍 없는 마름모 몸체(101c')들로 연결함으로써 형성된다. 도 Z는 링크(101c 및 101c')의 확대도를 보여준다.

전술한 예시적인 구조는 프레임(101)의 원주상 강도를 향상시키는 데 도움을 주어 프레임(101)의 방사상 강도 및 피로 저항을 향상시킨다. 엇갈리는 팔각형의 세부사항은 도 1b의 프레임(101)의 일부의 확대도 Y 및 도 1c의 프레임(101)의 일부의 확대도 Z에 도시되어 있다.

도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 모양 셀(101c)은 개방형 구성을 갖는다. 즉, 임의의 다이아몬드 모양 셀(101c)은 한 쌍의 구부러진 지주(s1/s2 및 s3/s4)에 둘러싸인 개구부(101c1)를 포함한다. 개구부(101c1)를 갖는 다이아몬드 모양 셀(101c)은 "개방형 마름모 몸체" (개방형 구조를 갖는 마름모 몸체)라고도 불린다. 견고한 마름모 몸체(견고한 구조를 갖는 마름모 몸체)는 개구부가 없는 다이아몬드 모양의 셀이다.

당업자는 경사진 지주(10a/10b/10c)들을 연결하는 다이아몬드 모양 셀(101c) 및 마름모 몸체(101c'/101d)의 다양한 조합을 갖는 대안적인 프레임 골격 구조들을 다수 생각해낼 수 있고 생각할 것이다. 프레임 골격 구조의 몇 가지 예시적인 실시예들이 이하 설명된다. 이하 설명되는 모든 실시예들에서, 프레임 골격 설계는 단지 편의를 위해 평평하게 놓인 것으로 도시되었으며 프레임(101)은 평평한 금속 시트로부터 생성되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도 1d에 도시된 다른 예시적인 실시예에서, 셀의 상부 행(101b2)은 경사진 지주의 상부 행(10a)의 골(V)들을 경사진 지주의 중간 행(10b)의 대응되는 마루(P)들에 링크들로 연결함으로써 형성된다. 링크는 (구멍 없는) 마름모 몸체(101c') 또는 (구멍 있는) 마름모 몸체(101d)에 의해 한정된다. 따라서, 셀의 상부 행(101b2)은 각 접합부에서 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함한다. 4개의 구멍을 갖고 서로에 대해 120°로 균일하게 간격을 둔 3개의 마름모 몸체(101d)들이 있다. 나머지 링크들은 구멍이 없는 마름모 몸체(101c')들이다. 본 실시예에서, 셀의 하부 행(101b1)은 경사진 지주의 중간 행(10b)의 골(V)들을 경사진 지주의 하부 행(10c)의 대응하는 마루(P)들에 구멍이 없는 마름모 몸체(101c')로 형성된 링크들로 연결함으로써 형성된다.

프레임 골격 구조의 다른 예시적인 실시예가 도 1e 내지 도 1g에 도시되어 있고, 여기서 링크들은 다이아몬드 모양 셀(101c), 구멍이 없는 마름모 몸체(101c'), 및 구멍이 있는 마름모 몸체(101d)의 다양한 조합으로 경사진 지주의 행들을 연결한다.

예를 들어, 도 1e의 실시예의 프레임 구조에서 상부 행(101b2)의 셀은 링크(101c, 101c', 101d)로써 형성되는 한편, 하부 행(101b1)의 셀은 링크(101c)로써 형성된다.

다른 예시적인 실시예의 프레임 구조가 도 1f에 도시되어 있으며, 여기서 상부 행(101b2)의 셀은 링크(101c, 101c', 101d)로써 형성되는 한편, 하부 행(101b1)의 셀은 링크(101c')로써 형성된다.

프레임 구조의 또 다른 예시적인 실시예가 도 1g에 도시되어 있으며, 여기서 상부 행(101b2)의 셀은 링크(101c, 101c', 101d)로써 형성되는 한편, 하부 행(101b1)의 셀은 링크(101c, 101c')로써 형성된다.

위의 개시 내용에 비추어 당업자가 용이하게 실현하고 본 발명의 교시 내에 포함되는 다이아몬드 모양 셀(101c) 및 (구멍이 있거나 없는) 마름모 몸체(101d/101c')를 제공하는 여러 다른 대안적인 구성이 있다.

위에 설명된 모든 실시예에서, 셀의 상부 행(101b2)은 구멍을 가지며 서로에 대해 120° 각도로 위치된 3개의 마름모 몸체(101d)들을 포함한다. 이들 구멍이 있는 마름모 몸체(101d)들은 (후술할 바와 같이) 소엽(103)의 접합면을 프레임(101)에 봉합하기 위한 복수의 구멍(101d1)(도 1a에 도시됨)을 갖는 접합 부착 영역을 형성한다. 도 1a에 도시된 바람직한 실시예에서, 각각의 접합 부착 영역(101d)은 4개의 구멍(101d1)들을 포함한다. 그러나, 구멍(101d1)의 개수는 4개보다 많거나 적을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 방사선 비투과성 마커(미도시)는 투시 검사 하에서 쉽게 시각화하기 위해 프레임(101)의 임의의 지주, 바람직하게는 다이아몬드 모양 셀(101c)을 형성하는 구부러진 지주 또는 마름모 몸체(101c')상에 제공될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 방사선 비투과성 마커는 다이아몬드 모양 셀(101c)의 지주 상에 또는 셀의 하부 행(101b1)에 위치한 마름모 몸체(101c') 상에 제공된다. 다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 방사선 비투과성 마커는 적어도 하나의 마름모 몸체(101c') 상에 제공될 수 있다.

견고한 구조의 마름모 몸체(101c' 또는 101d)가 개방형 구조의 다이아몬드 모양 셀(101c)보다 금속을 더 많이 함유하고 있음은 명백하다. 따라서, 마름모 몸체(101c'/101d)는 다이아몬드 모양 셀(101c)보다 더 높은 방사선 비투과성을 나타낼 것이다. 후술할 바와 같이 더 높은 방사선 비투과성은 투시 검사 하에서 더 나은 시각화로 인해 THV(100)의 정확한 배치에 도움이 된다.

본 발명의 THV(100)는 복수의 소엽들을 더 포함한다. 일 실시예에서, THV(100)는 3개의 소엽들을 포함한다. 소엽은 소엽의 움직임을 허용하기에 충분한 유연성을 갖춘 임의의 생체적합성 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서, 바람직한 실시예의 소엽은 소의 심장막 조직과 같은 동물성 조직으로부터 만들어진다. 대안적으로, 소엽은 합성 중합체 물질로부터 형성될 수 있다.

당업자는 THV(100)의 유입 말단(100a)에서 유출 말단(100b)으로 혈액의 단방향 흐름을 허용하고 혈액의 역방향 흐름을 방지하는 인공 심장 판막의 소엽의 기능을 인지하고 있다. 이는 수축기 및 확장기 주기 동안 소엽을 열고 닫음으로써 달성된다.

소엽(103)의 구조의 예시적인 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 각 소엽(103)은 상대적으로 직선형인 상부 에지(103a)를 갖는 본체(103')를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에는 정점(103a1)이 있다. 그러나, 대안적으로, 정점(103a1)은 없을 수도 있다. 상부 에지(103a)는 다른 소엽(103)의 대응하는 자유 에지와의 접합을 위해 자유롭게 유지된다.

각 소엽(103)의 상부 에지(103a)는 소엽(103)의 어느 한 측면에서 103b1, 103b2로 표시된 대향되게 배치된 측면 탭(또는 접합 탭)으로 연장될 수 있다. 봉합의 용이성을 위해 양 측면 탭(103b1, 103b2)들에는 복수의 구멍들이 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, Y, Z로 표시된 구멍의 세로 행 2개는 소엽(103)의 본체(103') 근처에 있는 각 측면 탭(103b1, 103b2)의 일부의 근처에 제공된다. 일 실시예에서, 구멍의 행(Y, Z)은 4개의 구멍(1, 2, 3, 4로 표시됨)들을 포함할 수 있다. 구멍의 수는 4개보다 많거나 적을 수 있다. 마찬가지로, 구멍의 세로 행의 수는 1개 또는 2개 이상일 수 있다. 상기 구멍은 봉합에 의해 연결 구조 및/또는 프레임(101)에 소엽(103)을 부착하는 데 사용된다.

각 소엽(103)은 하부 에지(103c)를 더 포함할 수 있다. 도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 하부 에지(103c)는 하부 에지(103c)와 측면 탭(103b1, 103b2)의 교차점에 위치된 선택적인 작은 직선 부분(103c1, 103c2)을 갖는 부채꼴 모양을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예의 소엽(103)의 부채꼴 모양의 하부 에지는 일정한 반경 R을 포함할 수 있다. 그러나, 소엽(103)의 부채꼴 모양의 하부 에지는 다양한 반경을 가질 수 있다. 각 소엽(103)의 부채꼴 모양의 하부 에지는 봉합과 같은 임의의 공지된 방법에 의해 내측 덮개(105)에 부착될 수 있다.

대안적으로, THV(100)는 도 2a의 실시예에 도시된 바와 같은 소엽(103x)을 포함할 수 있고, 이는 도 2에 도시된 실시예와 유사하나, 다만 (부채꼴 모양의 하부 에지와 달리) 직선형인 하부 에지(103c') 및 세로로 배향된 측면(103c")을 갖는다. 측면(103c")은 하단 직선형 에지(103c')에 대해 수직이거나 각도를 이룰 수 있다. 도 2a는 측면(103c")들이 하단 에지(103c')에 대해 정확히 수직은 아니지만 각도를 이루는 실시예를 도시한다.

앞서 한정된 소엽(103/103x)은 미리 정해진 방법을 사용하여 프레임(101)에 부착될 수 있다. 당업자는 하나 이상의 지지 구조를 사용하여 프레임(101)의 접합 영역(101d)에 소엽 탭을 부착하는 기술분야에 공지된 다양한 방법을 잘 알고 있다. 주어진 소엽(103 또는 103x)의 측면 탭(103b1/103b2) 중 하나는 다른 소엽(103 또는 103x)의 하나의 측면 탭(103b1/103b2)과 쌍을 이루어 소엽 접합부를 형성한다. 이어서, 조직과 프레임(101)의 금속과의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 소엽 접합은 지지 구조를 사용하여 프레임(101)의 접합 영역(101d)에 부착될 수 있다. 전술한 바와 같이, 소엽(103)(도 2)의 하부 에지(103c)는 내측 덮개(105)에 부착될 수 있다. 유사하게, 소엽(103x)(도 2a)의 직선형 하부 에지(103c') 및 세로로 배향된 에지(103c")도 내측 덮개(105)에 부착될 수 있다.

내측 덮개(105)는 프레임(101)의 내부(또는 내측) 표면에 부착되고, 바람직한 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 팔각형 셀(101b)의 하부 행(101b1)의 내측 표면을 적어도 부분적으로 덮는다. 소엽(103)의 부채꼴 모양의 하부 에지(103c) 또는 소엽(103x)의 직선형 하부 에지(103c')는 내측 덮개(105)의 내부 표면에 부착된다. 소엽(103x)의 수직으로 배향된 가장자리(103c")도 내측 덮개(105)의 내부 표면에 부착된다. 바람직한 실시예의 내측 덮개(105)는 PET와 같은 직물로 만들어질 수 있다. 그러나, 요구되는 유연성, 강도 및 다공성을 갖춘 임의의 다른 생체적합성 직물 또는 동물성 조직을 내측 덮개(105) 제조에 사용할 수 있다. 내측 덮개(105)는 하부 행(101b1)에 있는 프레임(101)의 셀(101b)의 개구부로부터 혈액이 누출되는 것을 방지하고 또한 병든 자연 판막에 존재하는 칼슘 침상체(spicule)에 의해 THV(100)의 소엽(103/103x)이 부주의하게 손상되는 것을 방지한다.

예시적인 실시예의 외측 덮개(107)가 도 4에 도시되어 있다. 외측 덮개(107)는 상단(107b) 및 하단(107a)을 포함한다. 일 실시예에서, 외측 덮개(107)의 상단(107b)(유출 단부(100b) 방향)은 도 4에 도시된 바와 같이 프레임(101)의 중간 부분에서 봉합을 통해 내측 덮개(105) 및 프레임(101)에 부착될 수 있다. 동일한 실시예에서, 외측 덮개(107)의 하단(107a)(유입 단부(100a) 측)을 내측 덮개(105)의 하단(105a)에 봉합하여 부착한다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 외측 덮개(107)의 기능은 THV(100)와 혈관계의 내부 표면 사이의 미세 채널(microchannel)을 틀어막고 판막 주위 누출을 방지하거나 최소화하는 것이다.

도 4는 외측 덮개(107)가 프레임(101)의 외부(또는 외측) 표면에 부착되고 팔각형 셀(101b)의 하부 행(101b1)의 외측 표면을 적어도 부분적으로 덮는 예시적인 실시예를 도시한다. 이러한 덮는 범위는 비대칭적인 교두(cusp) 형상, 석회화가 심하게 진행된 교두, 수평 대동맥과 같은 해부학적으로 난해한 대동맥 전반에 걸쳐 오류를 최소화하면서 THV(100)을 배치하는 데 도움을 주며 배치 및 전개 중 시술자의 학습 곡선을 줄여준다.

본 발명의 외측 덮개(107)는 PET와 같은 직물로 만들어질 수 있다. 그러나 요구되는 유연성, 강도 및 다공성을 갖춘 임의의 다른 생체적합성 직물 또는 동물성 조직과 같은 재료가 사용될 수도 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 덮개(107)는 프레임(101)이 방사상 확장된 상태에 있을 때 느슨한 부분을 형성하며 프레임(101) 상에 느슨하게 끼워지는 여분의 재료를 갖는다. 느슨한 외측 덮개(107)의 여분의 재료는 (자연 소엽을 가지는) 대동맥 고리의 불규칙한 내부 표면을 채우고 미세 채널을 막아 판막 주위 누출을 방지하거나 최소화한다. 프레임(101)이 방사상 수축 상태에 있을 때 느슨한 부분은 줄어든다.

이제 본 발명의 THV(100)용 전달 시스템, 즉 전달 카테터(200)가 설명될 것이다. 도 5는 예시적인 전달 카테터(200)를 도시한다. 전달 카테터(200)는 목표 위치의 병든 자연 판막 내에 THV(100)를 배치하는 데 사용된다. 본 발명의 THV(100)의 프레임 구조 및 전달 카테터(200)는 목표 위치에 THV(100)를 배치하기 위한 쉽고 정확한 방법을 제공한다.

도 5에 도시된 바와 같은 전달 카테터(200)는 풍선 카테터다. 당업자는 내관(stent) 또는 인공 판막과 같은 풍선 확장식 장치를 방사상으로 확장하는데 사용되는 풍선 카테터의 구성을 잘 알고 있다. 예시적인 전달 카테터(200)는 근위 단부(A) 및 원위 단부(B)를 포함한다. 전달 카테터(200)는 원위 단부(B)에 있는 풍선(201)(도 6에 도시됨), 외부 샤프트(203), 내부 샤프트(205), 지지 튜브(207), 하나 이상의 마개(209), 손잡이(211) 그리고 근위 단부에 있는 커넥터(213)를 추가로 포함한다.

외부 샤프트(203)는 "세장형 샤프트"라고도 불리는 세장형 외측 튜브 형태이다. 외부 샤프트(203)는 내부 샤프트(205)가 동축으로 연장되는 외부 내강(lumen)을 한정한다. 내부 샤프트(205)는 내부 내강을 한정한다. 안내와이어는 내부 내강을 통과한다.

외부 샤프트(203) 및 내부 샤프트(205)는 각각 근위 단부(A) 및 원위 단부(B)를 갖는다. 근위 단부는 핸들(211) 쪽, 즉 시술자 쪽이다. 풍선(201)을 향한 반대쪽 끝이 시술자로부터 멀어지는 원위 단부다. 외부 샤프트(203) 및 내부 샤프트(205)의 근위 단부는 손잡이(211)를 관통하여 커넥터(213)에 부착될 수 있다. 커넥터(213)는 안내와이어의 출구를 위한 포트(213A) 및 카테터(200) 내로 팽창 유체를 주입하기 위한 포트(213B)를 갖는 Y자형 커넥터일 수 있다. 안내와이어 포트(213A)는 내부 내강과 연통된다. 팽창 유체용 포트(213B)는 2개의 샤프트(203, 205) 사이의 환형 공간과 연통된다. 당업자라면 이러한 배치가 일반적으로 풍선 카테터에 제공된다는 점을 이해할 것이다.

풍선(201)의 예시적인 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 풍선(201)은 외부 샤프트(203)의 원위 단부에 부착된다. 내부 샤프트(205)는 풍선(201)을 통과해 연장되고 카테터(200)의 최원위 단부에서 부드러운 팁(215)으로 끝난다. 안내와이어(미도시)는 카테터(200)의 부드러운 팁(215)의 원위 단부에 있는 안내와이어 내강으로 들어가고, 내부 내강을 통과하며, 풍선(201)을 통과하고, 안내와이어 포트(213a)에서 커넥터(213)로부터 빠져나온다.

풍선(201)은 외부 샤프트(203) 및 내부 샤프트(205) 사이의 환형 공간을 통해 풍선(201)에 가압 된 팽창 유체를 주입하여 방사상으로 확장되는 팽창식 풍선이다.

바람직한 실시예에서, 지지 튜브(207)는 외부 샤프트(203)의 원위 단부에 부착된다. 지지 튜브(207)는 풍선(201) 내에서 연장되고 내부 샤프트(205)는 도 6에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이 지지 튜브(207)를 동축으로 통과한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 지지 튜브(207)는 근위 단부(207a) 및 원위 단부(207b)를 포함한다. 근위 단부(207a)는 외부 샤프트(203)에 부착된다. 원위 단부(207b)는 자유 단부이며 풍선(201) 내에 돌출되어 있다.

전달 카테터(200)는 탄력성이 있고 생체적합성인 재료로 만들어진 적어도 하나의 마개를 포함할 수 있다. 도 6의 바람직한 실시예에는 2개의 마개들, 근위 마개(209a) 및 원위 마개(209b)가 제공된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 근위 및 원위 마개(209a, 209b)는 지지 튜브(207)의 외부 표면에 부착된다.

근위 마개(209a) 및 원위 마개(209b)는 미리 정해진 거리만큼 이격될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 근위 마개(209a)의 원위 단부 및 원위 마개(209b)의 근위 단부 사이의 여유 간격은 압착된 THV(100)의 길이보다 약간 길다. THV(100)는 이 간격 내에서 풍선(201) 상에 압착된다. 위에 한정된 여유 간격은 압착된 THV(100)의 길이에 따라 달라질 수 있다.

전술한 바와 같이 근위 마개(209a) 및 원위 마개(209b) 사이에 THV(100)를 압착하면, 압착된 THV(100)를 환자의 혈관계에 삽입시키고 이식 부위에 도달하기 위해 구불구불한 혈관을 통해 THV(100)를 이동시키는 동안 THV(100)가 풍선(201) 위에서 이동하거나 풍선(201)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 마개(209a 및 209b)들은 또한 풍선 팽창 중에 부주의한 판막 색전 형성을 방지한다. 마개(209a 및 209b)들은 안내도관으로부터 환자의 대동맥(혈관계)으로의 THV(100)의 원활한 이탈을 돕고 전개되지 않은 THV(100)의 용이한 회수를 돕는 탄력적 특성으로 인해 각각의 단부에서 더 낮은 진입 윤곽선을 생성한다. 팽창 유체는 지지 튜브(207)의 근위 단부(207a)에 있는 구멍(207c)을 통해 그리고 자유롭고 개방된 원위 단부(207b)로부터 풍선(201) 내로 들어간다. 이러한 특징은 풍선(201)이 원위 및 근위 단부로부터 동시에 꾸준히 팽창하여 팽창 중 THV(100)를 안정화하고 부주의한 판막 색전 형성을 방지하는 개뼈 형상을 생성할 것을 보장한다.

당업자라면 전술한 지지 튜브(207)가 마개(209a, 209b)들의 정확한 부착을 용이하게 하고 팽창 유체에게 풍선(201)으로의 자유로운 통로를 제공하기 위한 것임을 쉽게 인식할 수 있을 것이다. 지지 튜브(207)가 없는 전달 시스템도 또한 기능할 수 있다. 이 경우, 마개는 내부 샤프트(205) 상에 위치할 수 있다.

본 발명의 지지 튜브(207)는 복수의 방사선 비투과성 마커 밴드(또는 마커)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 지지 튜브(207)는 근위 마커 밴드(M1), 원위 마커 밴드(M2), 중간 마커 밴드(M3) 및 착지 영역 마커 밴드(M4)를 포함하는 4개의 방사선 비투과성 마커 밴드를 포함한다. 전달 시스템(200)이 지지 튜브(207)를 갖지 않는 경우, 이들 마커들은 풍선(201) 내에 위치하는 부분의 내부 샤프트(205) 상에 제공될 수 있다.

위의 설명은 엇갈리는 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 마름모 몸체(101c') 그리고 특정 모양의 접합 영역(101d)을 갖는 팔각형 셀(101b)들을 갖는 특정 THV 프레임 골격 구조(101)를 나타낸다. 숙련된 기술자는 동소 위치에 THV(100)를 정확히 배치하기 위해 방사선 비투과성 마커(즉, 아래에 개시된 근위 마커, 원위 마커, 중간 마커 및 착지 구역 마커)를 제공하는 개념이 임의의 다각형 모양(예컨대, 다이아몬드 모양, 육각형 모양 등)의 셀들을 포함하는 프레임 골격 구조에 적용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

이름에서 알 수 있듯이, 근위 마커 밴드(M1) 및 원위 마커 밴드(M2)는 각각 지지 튜브(207)의 근위 단부 및 원위 단부(207a, 207b)를 향해 배치된다. 중간 마커 밴드(M3)는 근위 및 원위 마커 밴드(M1, M2) 사이 M1 및 M2로부터 등거리에 위치한다. 일 실시예에서, 착지 영역 마커(M4)는 원위 및 중간 마커 밴드(M2, M3)의 사이에, 원위 단부 마커(M2)로부터 근위 및 원위 마커(M1, M2) 사이의 거리의 약 32-33% 만큼의 거리에 위치한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 치수 B는 치수 A의 32-33%이다.

착지 영역 마커(M4)는 가장 선호되는 위치, 즉 동소 위치에서 이식을 달성하기 위해 이식 부위에서 THV(100)를 정확하게 위치시키기 위한 안내 역할을 한다. THV(100)의 정확한 위치 지정은 아래 설명과 같이 착지 영역 마커(M4) 없이 달성될 수도 있다.

예시적인 카테터(200)의 샤프트의 원위 단부는 대동맥활을 쉽게 통과하기 위해 절제된 방식으로 구부러지도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 카테터(200)의 샤프트의 원위 단부는 구부러지도록 구성되지 않을 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 카테터(200) 샤프트의 원위 단부는 대동맥활을 쉽게 통과할 수 있도록 고정된 반경을 갖도록 사전 형상화될 수 있다. 카테터 샤프트의 사전 형상화는 열처리와 같은 공지된 방법에 의해 달성될 수 있다.

다음 설명은 병든 대동맥 판막 교체에 관한 것이다.

대동맥 내 인공 판막의 정확한 배치 및 정밀한 전개는 최적의 성능, 즉 판막 구배 감소(지속적인 혈류흐름), 판막 주위 역류의 부재 및 새로운 영구 박동기 이식을 요구하는 전도 시스템의 의원성(iatrogenic, 시술자에 의한) 손상 방지를 달성하는 데 매우 중요하다. 대동맥에 인공 판막을 이식하는 이상적인 위치는 바람직하게는 인공 고리(neo-annulus, 기준 고리)를 자연 고리에 중첩 시키는 동소 위치이다. 이 위치에 인공 판막을 이식하면 아래에 설명된 세 가지 중요한 이점이 있다.

동소 위치에 인공 판막을 배치하는 것의 장점 중 하나는 인공 판막의 더 좋은 해부학적 배치다. 병든 자연 판막의 고리 및 그 소엽은 협착되어 있고 또한 석회화 될 수도 있다. 본래 고리와 일치하는 크기의 인공 판막이 동소 위치에서 확장되면, 프레임은 석회화 된 소엽이 있을 수 있는 협착된 고리 내에 단단히 고정되어, 위치 이탈로 인한 인공 판막 색전 형성의 위험을 제거하는 지리적 고정을 제공한다.

인공 판막을 동소 위치에 배치하는 것의 두 번째 장점은 좌심실 내 판막 돌출이 최소화된다는 점이다. 인공 판막을 환상 위치에 배치하는 것은 중요하며, 2개의 중요한 대동맥하(sub-aortic) 해부학적 영역으로 인해 환상외(infra-annular) 위치로도 알려진 심실 끝 쪽으로 너무 깊지 않게 배치하는 것이 중요하다. 첫 번째 영역은 정상적인 심장 박동을 유지하기 위해 전기 자극을 전달하는 심장 전도 근육계 방실 결절(AV 노드)이 밀집되어 있는 막성 중격이다. 인공 판막이 좌심실 유출관(LVOT) 내에 머무르지 않아 심장 전도 시스템을 방해하지 않는 것이 중요하다. 두 번째 영역은 대동맥 승모판 그리고 대동맥 판막의 후측면에 위치한 자연 승모판막의 위치다. 잘못 위치된 인공 판막은 승모판막 앞쪽 소엽의 정상적인 기능을 방해하는 경향을 가질 수 있어, 승모판 기능에 영향을 줄 수 있다. 여기서 권장되는 방법으로 이식된 THV(100)는 LVOT에서 인공 판막의 돌출을 최소화한다. 도 7은 대동맥 뿌리 복합체(아래에 자세히 설명됨)를 개략적으로 보여준다. 일 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 확장된 THV(100)의 길이의 80%-85%는 대동맥 고리 위에 유지되는 반면, 확장된 THV(100)의 길이의 나머지 15%-20%는 판막 아래 공간, 즉 가상의 환상 평면(6) 아래에 유지된다.

동소 위치에 인공 판막을 배치하는 것의 세 번째 장점은 발살바 관상정맥동(coronary sinus of valsalva)을 따라 위치하거나 동관 접합부(sino-tubular junction) 위에 있을 수 있는 관상동맥(coronary artery)(도 7의 3 및 4)의 소공(ostia)에 대한 방해를 최소화하는 것이다. 이상적으로는 인공 판막이 소공을 막거나 "감금"을 유발하여 관상동맥으로의 혈류를 방해해서는 안 된다. 동소 위치에서 THV(100)의 정확한 배치는 프레임(101)이 상행 대동맥으로 돌출되는 것을 최소화함으로써 이를 방지한다. 본 발명에서 관상동맥 소공(3 및 4)의 감금은 유출 말단에 있는 덮이지 않은 큰 셀들 그리고 확장된 THV(100)의 짧은 프레임 높이에 의해 추가로 방지된다.

도 1b 내지 도 1g에 도시된 바와 같이, THV(100)의 프레임(101)은 다이아몬드 모양 셀(101c), 마름모 몸체(101c') 및 접합 영역(101d)에 의해 상호 연결되는, 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)을 3개 갖는다. THV(100)는 2개의 마개(209a, 209b)들 및 양 극단의 방사선 비투과성 마커(M1, M2)들 사이에서 풍선(201) 상에 압착되어 있다. 투시 검사 하에서, 도 1 및 도 1b에 도시된 바와 같은 THV(100)의 프레임(101)은, 풍선(201) 상에서 수축된 상태에서, 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이 교대로 놓인 옅은 영역(LA) 및 짙은 영역(DA)을 나타낸다. 짙은 영역(DA)은 원주 방향으로 연장된 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)에 의해 형성되고, 밝은 영역(LA)은 팔각형 셀(101b)들을 엇갈리게 하는 다이아몬드 모양 셀(101c)의 구부러진 지주(s1/s2/s3/s4)와 접합 영역(101d)에 의해 형성된다. THV(100)가 2개의 마개(209a, 209b)들 및 양 극단의 방사선 비투과성 마커(M1, M2)들 사이에서 전달 시스템(200)의 풍선(201) 상에 압착되었을 때, 도 1b의 프레임(101)의 실시예를 나타낸 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 착지 영역 마커(M4)는 THV(100)의 유입 단부(100a)를 향하는 첫 번째 옅은 영역의 중심점 뒤에서 발견된다.

도 1c의 실시예에서, 셀(101b)의 하부 행(101b1)은 마름모 몸체(101c')를 포함하며, 이는 다이아몬드형 셀(101c)에 의해 제공되는 것과 비교하여 상대적으로 더 높은 방사선 비투과성을 제공한다. 따라서, 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 압착된 프레임(101)의 유입 단부(100a)를 향하는 옅은 영역(LA)은 다이아몬드 모양 셀(101c)에 의해 형성된 옅은 영역(LA)에 비해 상대적으로 더 어두울 것이며, 투시 검사 하에서 식별하기 더욱 쉬울 것이다.

도 1c 내지 도 1g에 도시된 지지 프레임의 다른 실시예들은 도 8 및 도 9에 도시된 그것과 유사한 옅은 영역(LA) 및 짙은 영역(DA)을 형성할 것이다.

도 10은 대동맥 뿌리 복합체(1)을 도시한다. 대동맥 뿌리는 심장 끝 부분에 붙어 있는 대동맥의 확장된 첫 번째 부분이다. 그것은 자연 대동맥 판막을 포함하는 상행 대동맥(2)(ascending aorta, AA)의 일부다. 일반적으로 자연 대동맥 판막에는 3개의 교두(cusp)들이 있다. 관상동맥은 3개의 교두 중 2개의 대동맥팽대 부근에서 유래한다. 우관상동맥(3)(Right Coronary Artery, RCA)은 우관상동맥교두(Right Coronary Cusp)(RCC)에서 유래하고, 좌관상동맥(4)(Left Coronary Artery, LCA)은 좌관상동맥교두(Left Coronary Cusp)(LCC)에서 유래한다. 나머지 교두는 이 교두 근처에서 관상동맥이 시작되지 않기 때문에 비관상동맥교두(Non-Coronary Cusp)(NCC)라고 한다. 2개의 뚜렷한 경계 평면들이 있는데, 하나는 가상 환상 평면(6)(Virtual Annular Plane, VAP)이고 두 번째는 동관 접합부(7)(Sino tubular Junction, SJ)이다. 투시 안내 하의 표준 절차에서, 자연 관상동맥교두는 동일 평면 상에 만들어지는데, 여기서 각 교두의 중심점은 직선 상에 있고 세 교두는 모두 잘 분리되어 있다. 이렇게 달성된 VAP(6)는 투시검사 하에서 볼 수 있으며 이식을 위한 최적의 위치에 인공 판막을 위치시키는 안내 요소다.

THV 교체 절차 중, 투시 안내 하에서, 3개의 자연 관상동맥 교두(동)(RCC, LCC, NCC)들은 동일 평면 시야에 시각적으로 정렬되고, 여기서 비관상동맥교두(NCC)는 환자의 우측에 나타나고 좌관상동맥교두(LCC)는 환자의 좌측에 나타나며 우관상동맥교두(RCC)는 중간에 놓인다. 이는 도 11에 개략적으로 도시되어 있다. 투시 영상은 실제 해부학적/AP 영상의 반전(mirror) 영상이라는 점에 유의할 수 있다. 따라서 도 11의 개략도에서 NCC는 환자의 오른쪽에 나타나고 LCC는 환자의 왼쪽에 나타난다.

도 12는 단계적 방식으로 전달 카테터(200)를 사용하여 환상 평면, 즉 동소 위치에서 인공 대동맥 판막(100)을 정확하게 배치하고 전개하는 방법을 설명한다. 도 13 및 14는 이식 위치를 개략적으로 도시한다. 도 13은 도 8에 도시된 카테터(200)의 풍선(201) 상에 압착된 THV(100)(도 1b에 도시된 프레임에 대응)를 도시한다. 도 14는 도 9에 도시된 카테터(200)의 풍선(201) 상에 압착된 THV(100)(도 1c에 도시된 프레임에 대응)를 도시한다. 이러한 프레임 구조는 단지 이식 방법을 보여주기 위해서만 표시되는 것이다. 본 방법은 위에서 설명한 다른 프레임 구조에도 적용될 수 있다.

심장 판막의 경피 이식에 대한 교육을 받은 자격을 갖춘 시술자는 일반적으로 제1 단계(301)에서 환자의 혈관계에 안내도관을 도입한다. 이어서 제2 단계(303)에서, 표준 혈관조영용 돼지꼬리형 카테터(8)(바람직하게는 5F 크기)가 투시 안내 하에서 안내도관을 통해 환자의 혈관계 내로 삽입 및 이동되고 그 원위 단부는 NCC 내에서 가장 낮은 단부에 고정된다. 일반적으로 NCC가 관상동맥이 기원하지 않는 가장 낮은 기준 교두라는 점을 고려한다. 이 배치는 도 13 및 14에 도시되어 있으며, 여기서 돼지꼬리형 카테터(8)의 만곡된 단부(8a)는 NCC 내에 놓이게 된다. 제3 단계(305)에서, 표준 권장 안내와이어(9)가 투시 안내 하에 도입되고 환자의 대동맥 구멍을 넘어 이동된다.

돼지꼬리형 카테터(8)를 통해 식염수 희석 조영제를 주입하면 시술자는 대동맥 뿌리(1)를 시각화할 수 있다. VAP는 대동맥 뿌리(1)의 낮은 지점들을 연결하여 그릴 수 있는 가상의 선(6)으로 결정된다(도 10 참조).

제4 단계(307)에서, 전달 카테터(200) 상에 사전 압착된 본 발명의 THV(100)는, 투시 안내 하에서, 표준 권장 안내와이어를 통해 환자의 대동맥 고리 너머로 도입되고 안내되며 이동된다.

제5 단계(309)에서, 환상 평면에서 THV(100)의 정확한 위치 지정을 위해, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, THV 전달 시스템(200)의 풍선(201) 내의 착지 영역 마커(M4)의 중심은 (VAP(6)를 식별하는) NCC의 가장 낮은 부분 내에 배치된 돼지꼬리(8)의 하단부(8a)와 일치해야 한다. 다른 표현으로, 착지 영역 마커(M4)의 중심은 VAP(6)와 일치한다. 착지 영역 마커(M4)가 없는 경우, 환상 평면에서 THV(100)의 정확한 위치 지정은 프레임(101)의 원위 단부를 향하는 LA의 중심을 (VAP(6)를 식별하는) NCC의 가장 낮은 부분 내에 배치된 돼지꼬리(8)의 하단부(8a)와 일치시킴으로써 달성된다. 따라서, 착지 영역 마커(M4)는 반드시 필요한 것은 아니며, 안내 역할만 하고 정확한 배치를 용이하게 한다. THV(100)는 가상 환상 평면(6)과 동축이므로 투시검사 하에서 시각화 할 때 돼지꼬리(8)에 인접한다. 이를 통해 THV(100)가 원하는 전개 전 위치를 얻을 수 있도록 보장한다. 이는 투시검사 하에서 희석된 조영제를 동시에 주입함으로써 달성될 수 있다.

대안적으로, 또는 조합하여, 도 13 및 14에 도시된 바와 같이 THV(100)는 유입 단부(100a)를 향하는 옅은 영역(LA)의 중심이 NCC의 가장 낮은 부분 내에 위치된 돼지꼬리(8)의 하단부(8a) 또는 VAP(6)와 일치하도록 위치될 수 있다.

전술한 환상 위치에 도달하면, THV(100)는 제6 단계(311)에서 알려진 표준 기술을 사용하여 심장을 고속조율(rapid pacing)하면서 풍선 팽창에 의해 배치될 수 있다. 이전에 설명된 본 발명의 2행 팔각형 셀 기하학적 구조로 인해, 프레임(101)의 확장 및 이와 관련된 감소된 단축은 정확한 동소 전개를 허용한다. 적은 셀의 행 수 및 프레임 골격 구조로 인해 THV(100)의 단축 비율이 낮아져 전개 정확도가 향상된다.

THV(100) 배치 후 고속조율이 중단된다. 제7 단계(313)에서, 풍선(201)은 빠르게 수축되고 카테터(200)는 전개된 THV(100)로부터 빼내어지며, 이어서 제8 단계(315)에서 환자의 신체로부터 제거된다. 그 후, 안내와이어 및 돼지꼬리형 카테터도 표준 기술을 사용하여 유사하게 빼내어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명을 제공하지만, 개시된 바로 그 형태로 본 발명을 제한하거나 총망라하려는 의도는 아니다. 수정 및 변형이 위의 교시에 비추어 이루어질 수 있거나 본 개시 내용의 실시로부터 획득될 수 있다.

예를 들어, 프레임은 원주 방향으로 연장되는 복수의 경사진 지주 행에 의해 형성되고 하나가 다른 하나 위에 배치되는 모자이크식 팔각형 셀의 행을 2개보다 많이 포함할 수 있다. 이러한 경우, 프레임은 프레임의 근위 단부에 있는 경사진 지주의 최상부 행, 프레임의 원위 단부에 있는 경사진 지주의 최하부 행 및 둘 사이에 복수의 경사진 지주의 중간 행을 포함할 수 있다. 최하부 행은 지지 프레임의 유입 단부를 향해 배치된다. 또한, 그러한 실시예에서, 상부 행은 하부 행으로 지칭될 아래의 인접한 행에 대해 참조될 것이다.

위의 예에서, 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행 중 임의의 2개의 연속적인 경사진 지주들이 마루 또는 골을 형성하는 물결 모양을 포함할 수 있다. 경사진 지주의 상부 행의 마루는 인접한 경사진 지주의 하부 행의 골과 마주본다.

원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들 중 서로 인접한 둘은 서로 연결되어, 원위 단부와 근위 단부 사이에서 인접하게 배치된 복수의 셀의 행을 포함하는 지지 프레임을 형성한다. 인접하게 배치된 복수의 셀의 행들은 최상부 셀의 행 및 하부 셀의 행을 포함한다.

경사진 지주의 상부 행의 골은 인접한 경사진 지주의 하부 행의 대응되는 마루에 링크(다이아몬드 모양 셀 또는 마름모 몸체)를 통해 연결되어, 각 접합부에서 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 행을 형성한다. 상기 마름모 몸체는 견고한 구조를 포함할 수 있고, 다이아몬드 모양 셀은 개방형 구조를 가질 수 있다. 셀의 최상부 행은, 3개의 접합 부착 영역을 형성하면서 서로에 대해 일정 각도를 두고 이격 되는, 3개의 마름모 몸체를 포함할 수 있다. 상기 마름모 몸체에는 구멍들이 제공된다.

서로 다른 셀의 행에서 상기 링크의 다양한 배열을 가질 가능성으로 인해, 지지 프레임의 복수의 실시예들이 얻어질 수 있다.

이러한 인공 대동맥 판막은 전술한 인공 대동맥 판막과 마찬가지로 소엽, 내측 덮개, 및 외측 덮개를 더 포함할 수 있다.

이러한 프레임은 필요한 기둥 강도를 제공한다. 이러한 내관을 배치하는 방법은 대응되는 전달 시스템을 사용하여 내관을 적절하게 위치시키도록 변경될 것이다.

본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해서만 제한된다. 보다 일반적으로, 당업자는 본 명세서에 기술된 모든 매개변수, 치수, 재료, 및 구성이 예시적인 것으로 의미되며 실제 매개변수, 치수, 재료, 및/또는 구성은 본 발명의 교시가 사용되는 특정 응용 분야 또는 분야들에 따라 달라질 것이라는 점을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

1 대동맥 뿌리 복합체
2 상행 대동맥 / AA
3 우관상동맥 / RCA
4 좌관상동맥 / LCA
RCC 우관상동맥교두
LCC 좌관상동맥교두
NCC 비관상동맥교두
6 가상 환상 평면 / VAP
7 동관 접합부 / SJ
8 돼지꼬리형 카테터
8a 만곡된 단부
9 안내와이어
10a 경사진 지주의 제1 행(상부 행)
10b 경사진 지주의 제2 행(중간 행)
10c 경사진 지주의 제3 행(하부 행)
100 THV
100a 유입 단부, 하부 단부, 원위 단부
100b 유출 단부, 상부 단부, 근위 단부
101 프레임, 지지 프레임
101b 셀
101b1 셀의 하부 행
101b2 셀의 상부 행
101c 다이아몬드 모양 셀
101c1 개구부
101c' 구멍 없는 마름모 몸체
101d 접합 (부착) 영역 / 마름모 몸체
101d1 구멍
103, 103x 소엽
103' 본체
103a 상부 에지
103a1 정점
103b1, 103b2 측면 탭
103c 하부 에지
103c1, 103c2 직선 부분
103c' 직선형 하부 에지
103c" 세로 측면
105 내측 덮개
105a 하단
107 외측 덮개
107a 하단
107b 상단
200 전달 카테터 / 전달 시스템
201 풍선
203 외부 샤프트
205 내부 샤프트
207 지지 튜브
207a 근위 단부
207b 원위 단부
207c 구멍
M1 근위 마커 밴드
M2 원위 마커 밴드
M3 중간 마커 밴드
M4 착지 영역 마커 밴드
209 마개
209a 근위 마개
209b 원위 마개
211 손잡이
213 커넥터
213a 안내와이어 포트
213b 팽창 유체 포트
215 부드러운 팁
A 근위 단부
B 원위 단부
P 마루
V 골
Y, Z 구멍의 행
LA 옅은 영역
DA 짙은 영역

Claims

방사상으로 확장 및 수축 할 수 있고 방사상으로 수축된 상태에서 전달 카테터의 풍선에 장착하기에 적합한 인공 대동맥 판막(100)으로서, 상기 인공 대동맥 판막(100)은,
방사상 수축 및 확장이 가능한 지지 프레임(101)으로서, 상기 지지 프레임(101)은, 원위 단부(100a), 근위 단부(100b), 그리고 상기 지지 프레임(101)의 상기 근위 단부(100b)에 있는 경사진 지주의 상부 행(10a), 상기 지지 프레임(101)의 상기 원위 단부(100a)에 있는 경사진 지주의 하부 행(10c), 및 상기 경사진 지주의 상부 행(10a)과 상기 경사진 지주의 하부 행(10c) 사이에 위치하는 경사진 지주의 중간 행(10b)을 포함하는 3개의 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들을 가지며, 여기서, 상기 경사진 지주의 하부 행(10c)은 상기 지지 프레임(101)의 유입 단부(100a)를 향하며,
여기서, 상기 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들 중 임의의 2개의 연속된 경사진 지주들이 마루 또는 골을 형성하는 물결 모양을 가지고, 상기 경사진 지주의 상부 행(10a)의 상기 마루는 상기 경사진 지주의 중간 행(10b)의 골을 마주보고, 상기 경사진 지주의 중간 행(10b)의 마루는 상기 경사진 지주의 하부 행(10c)의 상기 골을 마주보고,
인접한 상기 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들은 서로 연결되어 원위 단부(100a) 및 근위 단부(100b) 사이에서 인접하게 배치되는 셀(101b)의 행을 2개 포함하는 상기 지지 프레임(101)을 형성하며,
여기서, 상기 경사진 지주의 상부 행(10a)의 상기 골은 링크를 통해 상기 경사진 지주의 중간 행(10b)의 대응되는 상기 마루에 연결되고, 이때 각 링크는 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 마름모 몸체(101d/101c')를 형성하고, 그에 의하여 각 접합부에서 마름모 몸체(101d/101c') 또는 다이아몬드 모양 셀(101c)의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 상부 행(101b2)을 형성하며, 여기서, 상기 마름모 몸체(101d/101c')는 견고한 구조를 가지며 상기 다이아몬드 모양 셀(101c)은 개방형 구조를 가지고,
여기서, 상기 경사진 지주의 중간 행(10b)의 상기 골은 링크를 통해 상기 경사진 지주의 하부 행(10c)의 대응되는 상기 마루에 연결되고 이때 각 링크는 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 마름모 몸체(101d/101c')를 형성하고, 그에 의하여 각 접합부에서 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 마름모 몸체(101d/101c')의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 상부 행(101b2)에 인접한 셀의 하부 행(101b1)을 형성하며, 여기서, 상기 다이아몬드 모양 셀(101c)은 개방형 구조를 가지며 상기 마름모 몸체(101d/101c')는 견고한 구조를 가지고,
여기서, 상기 셀의 하부 행(101b1)은 상기 지지 프레임(101)의 상기 유입 단부(100a)를 향하며 상기 셀의 상부 행(101b2)은 상기 지지 프레임(101)의 상기 유출 단부(100b)를 향하고,
여기서, 상기 셀의 상부 행(101b2)은 소엽(103)의 접합 탭이 부착되는 접합 부착 영역(101d)을 3개 형성하기 위해 서로에 대해 각도를 두고 이격되는 3개의 마름모 몸체들을 포함하고, 여기서, 상기 마름모 몸체(101d)들은 구멍(101d1)이 제공되는, 지지 프레임(101);
3개의 소엽(103)들로서, 상기 소엽(103)들을 열고 닫음으로써 상기 인공 대동맥 판막의 유입 단부에서 유출 단부로의 혈액의 단일 방향 유동을 허용하고 혈액의 역방향 유동을 방지하는 소엽(103)들의 움직임을 허용할 정도로 충분한 유연성을 가진 생체적합성 재료로 만들어진 소엽(103)들;
상기 셀의 하부 행(101b1)의 내측 표면을 적어도 부분적으로 덮으며 생체적합성 재료로 만들어진 내측 덮개(105); 및
상기 셀의 하부 행(101b1)의 외측 표면을 적어도 부분적으로 덮으며 생체적합성 재료로 만들어진 외측 덮개(107); 를 포함하는,
인공 대동맥 판막(100)
제1 항에 있어서,
상기 상부 행(101b2) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 셀 및 상기 하부 행(101b1) 내에 있는 셀은 크기가 동일한,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 상부 행(101b2) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 셀은 상기 하부 행(101b1) 내에 있는 셀보다 크기가 크거나 작은,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 셀의 상부 행(101b2) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 각 링크는, 구멍이 있는 3개의 마름모 몸체(101d)들을 제외하고, 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 구멍이 없는 마름모 몸체(101c')이며, 여기서, 상기 셀의 하부 행(101b1) 내에 있는 각 링크는 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 구멍이 없는 마름모 몸체(101c') 중 적어도 하나인,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 셀의 상부 행(101b2) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 각 링크는, 구멍이 있는 3개의 마름모 몸체(101d)들을 제외하고, 마름모 몸체(101c')이며, 여기서, 상기 셀의 하부 행(101b1) 내에 있는 모든 링크는 다이아몬드 모양 셀(101c)인,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 셀의 상부 행(101b2) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 각 링크는, 구멍이 있는 3개의 마름모 몸체(101d)들을 제외하고, 다이아몬드 모양 셀(101c)을 형성하며, 상기 셀의 하부 행(101b1) 내에 있는 모든 링크는 마름모 몸체(101c')인,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
셀의 상부 및 하부 행(101b2, 101b1) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 모든 링크는, 상기 셀의 상부 행(101b2)에 있는 구멍이 있는 3개의 마름모 몸체(101d)들을 제외하고, 마름모 몸체(101c')를 형성하는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
셀의 상부 및 하부 행(101b2, 101b1) 내에 있는 상기 지지 프레임(101)의 모든 링크는, 상기 셀의 상부 행(101b2)에 있는 구멍이 있는 3개의 마름모 몸체(101d)들을 제외하고, 다이아몬드 모양 셀(101c)인,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
각각의 소엽(103)은 정점(103a1)이 있거나 없는 상대적으로 직선형인 상부 에지(103a), 상기 상부 에지(103a)에서 상기 소엽(103)의 양 측에 하나씩 있는 접합 탭(103b1, 103b2), 및 상기 내측 덮개(105)에 부착되는 부채꼴형 하부 에지를 포함하되, 여기서 상기 상부 에지(103a)는 접합을 위해 자유롭게 놔두어지는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
각각의 소엽(103)은 정점(103a1)이 있거나 없는 상대적으로 직선형인 상부 에지(103a), 상기 상부 에지(103a)에서 상기 소엽(103)의 양 측에 하나씩 있는 접합 탭(103b1, 103b2), 및 상기 내측 덮개(105)에 부착되는 직선형 하부 에지(103c') 및 2개의 측면 에지(103c'')들을 포함하되, 여기서 상기 상부 에지(103a)는 접합을 위해 자유롭게 놔두어지는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 소엽(103)을 제조하는데 사용되는 생체적합성 재료는 동물성 조직을 포함하고 상기 소엽 측면에 있는 상기 접합 탭(103b1, 103b2)은 상기 지지 프레임(101)에 직접적으로 부착되거나 상기 지지 프레임(101)의 금속과 상기 동물성 조직의 직접적인 접촉을 방지하는 중간 직물 층을 통해 부착되는,
인공 대동맥 판막(100).
제11 항에 있어서,
상기 동물성 조직은 소 심장막을 포함하는,
인공 대동맥 판막.
제1 항에 있어서,
상기 소엽(103)을 제조하는데 사용되는 상기 생체적합성 재료는 생체적합성 고분자 합성 재료인,
인공 대동맥 판막(100).
제13 항에 있어서,
상기 합성 고분자 소재는 직물 재료를 포함하는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 내측 덮개(105) 또는 상기 외측 덮개(107) 중 적어도 하나는 직물 재료 또는 동물성 조직 재료로 만들어진,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 지지 프레임(101)은 형광 투시형 재료로 만들어진,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 지지 프레임(100)은 금속 또는 금속 합금으로 만들어진,
인공 대동맥 판막(100).
제17 항에 있어서,
상기 금속 합금은 코발트-크로뮴-니켈 합금 또는 코발트-크로뮴-니켈-몰리브덴 합금 MP35N 중 하나를 포함하는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 외측 덮개(107)는 여분의 재료를 포함하여 상기 지지 프레임(101)이 방사상 확장된 상태에 있을 때 상기 외측 덮개(107)는 느슨한 부분을 형성하고 상기 지지 프레임(101)이 방사상 수축된 상태에 있을 때 상기 느슨한 부분은 줄어드는,
인공 대동맥 판막(100).
제1 항에 있어서,
상기 접합 부착 영역(101d)은 서로에 대해 120° 각도로 이격되어 있는,
인공 대동맥 판막(100).
방사상으로 팽창 및 수축 할 수 있고 방사상으로 수축된 상태에서 전달 카테터의 풍선에 장착하기에 적합한 인공 대동맥 판막으로서, 상기 인공 대동맥 판막은,
방사상 수축 및 확장이 가능한 지지 프레임으로서, 상기 지지 프레임은, 원위 단부, 근위 단부, 그리고 상기 지지 프레임의 상기 근위 단부에 있는 최상부 행, 상기 지지 프레임의 상기 원위 단부에 있는 최하부 행, 및 상기 최상부 행과 상기 최하부 행 사이에 위치하는 복수의 중간 행들을 포함하는 복수의 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들을 가지며, 여기서, 상기 최하부 행은 상기 지지 프레임의 유입 단부를 향하며,
여기서, 상기 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들 중 임의의 2개의 연속된 경사진 지주들이 마루 또는 골을 형성하는 물결 모양을 가지고, 경사진 지주의 상부 행의 상기 마루는 인접한 경사진 지주의 하부 행의 상기 골을 마주보고,
인접한 상기 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행들은 서로 연결되어 원위 단부 및 근위 단부 사이에서 복수의 인접하게 배치되는 셀의 행들을 포함하는 상기 지지 프레임을 형성하며, 상기 복수의 인접하게 배치되는 셀의 행들은 셀의 상부 행 및 셀의 하부 행을 포함하고,
여기서, 경사진 지주의 상부 행의 상기 골은 링크를 통해 경사진 지주의 인접하는 하부 행의 대응되는 상기 마루에 연결되고, 이때 각 링크는 다이아몬드 모양 셀 또는 마름모 몸체를 형성하고, 그에 의하여 각 접합부에서 마름모 몸체 또는 다이아몬드 모양 셀의 교번적 연쇄를 생성하는 엇갈리는 팔각형 셀들을 포함하는 셀의 행을 형성하며, 여기서, 상기 마름모 몸체는 견고한 구조를 가지며 상기 다이아몬드 모양 셀은 개방형 구조를 가지고,
여기서, 상기 셀의 최상부 행은 서로에 대해 각도를 두고 이격되어 접합 부착 영역을 3개 형성하는 3개의 마름모 몸체들을 포함하고, 여기서, 상기 마름모 몸체들은 구멍이 제공되는, 지지 프레임;
3개의 소엽들로서, 상기 소엽들을 열고 닫음으로써 상기 인공 대동맥 판막의 유입 단부에서 유출 단부로의 혈액의 단일 방향 유동을 허용하고 혈액의 역방향 유동을 방지하는 소엽들의 움직임을 허용할 정도로 충분한 유연성을 가진 생체적합성 재료로 만들어지고, 상기 3개의 소엽들 중 각 소엽은 상기 접합 부착 영역에서 상기 지지 프레임에 부착되는 적어도 2개의 접합 탭들을 갖는, 소엽들;
상기 셀의 하부 행의 내측 표면을 적어도 부분적으로 덮으며 생체적합성 재료로 만들어진 내측 덮개; 및
상기 셀의 하부 행의 외측 표면을 적어도 부분적으로 덮으며 생체적합성 재료로 만들어진 외측 덮개; 를 포함하는, 인공 대동맥 판막.
근위 단부(A) 및 원위 단부(B)를 갖는 전달 카테터(200)로서,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 세장형 샤프트(203);
상기 근위 단부는 시술자로부터 떨어진 단부를 의미할 때, 상기 세장형 샤프트(203)의 상기 원위 단부에 부착되는 팽창 가능한 풍선(201), 및 상기 세장형 샤프트(203)의 상기 근위 단부에 부착되는 손잡이(211); 및
전달 카테터의 상기 세장형 샤프트 중 상기 팽창 가능한 풍선 내에 위치하는 일부 상에 제공되며, 적어도 원위 마커(M2), 근위 마커(M1), 중간 마커(M3) 및 착지 영역 마커(M4)를 포함하는, 복수의 방사선 비투과성 마커들; 을 포함하되,
여기서, 상기 원위 마커(M2)는 상기 풍선(201)의 원위 단부를 향해 위치하고, 상기 근위 마커(M1)는 상기 풍선(201)의 근위 단부를 향해 위치하며, 상기 중간 마커(M3)는 근위 및 원위 마커(M1, M2)의 사이에 원위 및 근위 마커(M2, M1)로부터 등거리에 위치하고, 상기 착지 영역 마커(M4)는 상기 원위 마커(M2) 및 상기 중간 마커(M3) 사이에 위치하는,
전달 카테터(200).
제22 항에 있어서,
상기 착지 영역 마커(M4)는 원위 및 중간 마커(M2, M3) 사이에, 상기 원위 마커(M2)로부터 근위 및 원위 마커(M1, M2) 사이 거리의 약 32-33%의 거리에 위치하는,
전달 카테터(200).
조립체로서,
제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항의 인공 대동맥 판막, 및
제22 항 내지 제23 항 중 어느 한 항의 전달 카테터를 포함하되,
여기서, 상기 인공 대동맥 판막(100)은 형광 투시 특성을 갖고, 상기 전달 카테터(200)의 상기 풍선(201) 상에 압착 되었을 때, 형광 투시 검사 하에서 교대로 옅은 영역 및 짙은 영역을 나타내며,
여기서, 짙은 영역은 원주 방향으로 연장되는 경사진 지주의 행(10a, 10b, 10c)들에 의해 형성되고 옅은 영역은 다이아몬드 모양 셀(101c) 또는 마름모 몸체(101c') 및 접합 부착 영역(101d)에 의해 형성되는 링크들에 의해 형성되며,
여기서, 상기 전달 카테터(200)의 상기 착지 영역 마커(M4)는 상기 인공 대동맥 판막(100)의 상기 유입 단부를 향하는 상기 옅은 영역의 중심점 뒤에 위치하는,
조립체.
전달 카테터(200)를 사용하여 환상 평면, 즉 동소 위치에 인공 대동맥 판막(100)을 정확하게 위치시키고 전개시키는 방법으로서,
환자의 혈관계에 안내도관을 도입하는 단계;
표준 혈관조영용 돼지꼬리형 카테터(8)를 형광 투시 안내 하에서 상기 안내도관을 통해 환자의 혈관계 내로 도입 및 이동시키고 NCC 내의 최하단에 그 원위 단부를 고정시키는 단계;
형광 투시 안내 하에서 안내와이어(9)를 도입시키고 이를 환자의 대동맥 구멍 너머로 이동시키는 단계;
제23 항의 상기 전달 카테터(200)의 상기 풍선(201)에 사전 압착되어 있는 제1 항의 상기 인공 대동맥 판막(100)을 상기 안내도관을 통해 도입시키고 이를 형광 투시 안내 하에서 상기 안내와이어(9)를 따라 안내시킴으로써 환자의 상기 대동맥 구멍으로 이동시키는 단계;
제23 항의 상기 전달 카테터(200)의 상기 풍선(201) 내의 상기 착지 영역 마커(M4)의 중심을 상기 돼지꼬리형 카테터(8)의 하단부와 일치시키고, 상기 유입 단부를 향하는 상기 옅은 영역의 중심점을 상기 돼지꼬리형 카테터(8)의 상기 하단부와 일치시킴으로써, 환상 평면에서 상기 인공 대동맥 판막(100)의 정확한 배치를 달성하는 단계;
상기 전달 카테터(200)의 상기 풍선(201)을 팽창시켜 상기 인공 대동맥 판막(100)을 본 위치에 전개시키는 단계;
상기 인공 대동맥 판막(100)을 이식한 후 상기 전달 카테터(200)의 상기 풍선(201)을 수축시키는 단계; 및
상기 풍선(201)과 함께 상기 전달 카테터(200)의 상기 세장형 샤프트(203)를 환자의 혈관계 밖으로 빼내는 단계; 를 포함하는, 방법.