RU2738306C1

RU2738306C1 - Bioprosthesis for transcatheter replacement of mitral valve

Info

Publication number: RU2738306C1
Application number: RU2020119522A
Authority: RU
Inventors: Ирина Юрьевна Журавлёва; Александр Владимирович Богачёв-Прокофьев; Татьяна Павловна Тимченко; Равиль Махарамович Шарифулин
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2020-12-11

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. Bioprosthesis of mitral valve includes mesh support frame, folding device, lining and cuff. Support frame is formed by plenum, central, outlet zones. Cells of central zone are interfaced with cells of inlet and outlet zones. Lead-out area of the support frame is formed by three outwardly bent to the side of the influx zone by fixing cells for fastening the folds of the previously implanted prosthesis. Fixation cells include a loop-like segment for fixation in the delivery system. Inflow zone of support frame has curved surface. Half of the cells form angle of 90° relative to the central axis of the bioprothesis, and the rest are deflected with a smooth transition to the top of the central cell, which forms angle of 40° relative to the central axis of the bioprosthesis and is located between posts of the central zone. At least two cells of the influx zone include a loop-like segment for fixation in the delivery system.

EFFECT: technical result consists in transcatheter replacement of the mitral valve of the heart and reduced traumatism.

10 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно - к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для транскатетерной замены митрального клапана сердца -патологически измененного нативного клапана либо при повторном вмешательстве по поводу ранее установленного деградированного биопротеза.The invention relates to medicine, namely, to cardiovascular surgery, and can be used for transcatheter replacement of the mitral valve of the heart - a pathologically altered native valve, or in case of repeated intervention for a previously installed degraded bioprosthesis.

Пороки митрального клапана - заболевание, стоящее по распространенности на втором месте после коронарного атеросклероза и быстро приводящее к тяжелой сердечной недостаточности. Ежегодно в России выполняется около 5500 операций протезирования митрального клапана, причем почти 1500 имплантатов -биологические протезы. Согласно данным мировой и отечественной статистики, риск дисфункций биопротезов, требующих повторных операций - 30% в течение 10 лет после операции. По мере развития кардиологии и кардиохирургии в нашей стране количество репротезирований ежегодно увеличивается, и хирурги все чаще сталкиваются с драматичной ситуацией, хорошо известной их зарубежным коллегам, когда повторная операция невозможна в силу технических причин либо тяжелого состояния пациента. В этих ситуациях единственным выходом для пациента становится малоинвазивная имплантация нового биопротеза без удаления ранее имплантированного, так называемая технология «клапан-в-клапан». Такое вмешательство выполняется на бьющемся сердце, без искусственного кровообращения. Клапан имплантируют через катетер, подведенный к зоне операции через верхушку левого желудочка, через левое предсердие (оба доступа мини-торакотомные) или через периферическую вену с заходом в правое предсердие, и, посредством пункции межпредсердной перегородки - в левое предсердие.Mitral valve disease is the second most common disease after coronary atherosclerosis and rapidly leads to severe heart failure. About 5,500 mitral valve replacement operations are performed annually in Russia, with almost 1,500 biological prosthetic implants. According to world and domestic statistics, the risk of dysfunction of bioprostheses requiring repeated surgeries is 30% within 10 years after surgery. With the development of cardiology and cardiac surgery in our country, the number of reprosthetics increases annually, and surgeons are increasingly faced with a dramatic situation, well known to their foreign colleagues, when a second operation is impossible due to technical reasons or the patient's serious condition. In these situations, the only way out for the patient is minimally invasive implantation of a new bioprosthesis without removing the previously implanted one, the so-called “valve-to-valve” technology. Such an intervention is performed on a beating heart, without artificial circulation. The valve is implanted through a catheter brought to the operation area through the apex of the left ventricle, through the left atrium (both mini-thoracotomy approaches) or through a peripheral vein with entry into the right atrium, and, through puncture of the interatrial septum, into the left atrium.

Впервые концепция имплантации «клапан-в-клапан» для митральной позиции была теоретически и экспериментально обоснована еще в 2005 г. Y. Boudjemline с соавторами (Boudjemline Y., Pineau Е., Borenstein N., Behr L., Bonhoeffer P. New insights in minimally invasive valve replacement: description of a cooperative approach for the off-pump replacement of mitral valves. Eur. Heart J. 2005; 26: 2013-17. doi:10.1093/eurheartj/ehi307). В 2007 г. Т. Walther с соавторами экспериментально обосновали трансапикальный доступ к митральному биопротезу, а также доказали возможность имплантации в него транскатетерного аортального биопротеза SAPIEN по методике «клапан-в-клапан» (Walther Т., Falk V., Dewey Т., Kempfert J., Emrich F., Pfannmiiller В.,

P., Borger M.A., Schuler G., Mack M., Mohr F.W. Valve-in-a-Valve Concept for Transcatheter Minimally Invasive Repeat Xenograft Implantation. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 50: 56-60. doi:10.1016/j.jacc.2007.03.030). Первые результаты использования этого метода у 7 пациентов были опубликованы J.G.Webb с соавторами в 2010 г. (Webb J.G., Wood D.A., Ye J., Gurvitch R., Masson J.-B., Rodes-Cabau J., Osten M., Horlick E., Wendler O., Dumont E., Carere R.G., Wijesinghe N., Nietlispach F., Johnson M., Thompson C.R., Moss R., Leipsic J., Munt В., Lichtenstein S.V., Cheung A. Transcatheter Valve-in-Valve Implantation for Failed Bioprosthetic Heart Valves. Circulation 2010; 121: 1848-1857 doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA. 109.924613). С 2010 г. проводится мультицентровое исследование VIVID ("The Valve-in-Valve International Data"), посвященное использованию методик «клапан-в-клапан» и «клапан-в-кольцо» для всех интракардиальных позиций. В 2016 г. стали известны результаты, полученные на выборке из 437 пациентов с дисфункцией ранее имплантированного митрального биопротеза (Simonato М., Webb J., Kornowski R., Vahanian A., Frerker C, Nissen H., Bleiziffer S., Duncan A., Rodes-Cabau J., Attizzani G.F., Horlick E., Latib A., Bekeredjian R., Barbanti M., Lefevre Т., Cerillo A., Hernandez J.M., Bruschi G., Spargias K., Iadanza A., Brecker S., Palma J.H., Finkelstein A., Abdel-Wahab M., Lemos P., Petronio A.S., Champagnac D., Sinning J.-M., Salizzoni S., Napodano M., Fiorina C, Marzocchi A., Leon M., Dvir D. Transcatheter Replacement of Failed Bioprosthetic Valves Large Multicenter Assessment of the Effect of Implantation Depth on Hemodynamics After Aortic Valve-in-Valve. Circ Cardiovasc. Interv. 2016; 9: e003651. doi: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.l 15.003651).For the first time, the concept of valve-to-valve implantation for the mitral position was theoretically and experimentally substantiated back in 2005 by Y. Boudjemline et al. (Boudjemline Y., Pineau E., Borenstein N., Behr L., Bonhoeffer P. New insights in minimally invasive valve replacement: description of a cooperative approach for the off-pump replacement of mitral valves. Eur. Heart J. 2005; 26: 2013-17. doi: 10.1093 / eurheartj / ehi307). In 2007, T. Walther et al. Experimentally substantiated transapical access to the mitral bioprosthesis, and also proved the possibility of implanting a transcatheter aortic bioprosthesis SAPIEN into it using the valve-to-valve technique (Walther T., Falk V., Dewey T., Kempfert J., Emrich F., Pfannmiiller B.,

P., Borger MA, Schuler G., Mack M., Mohr FW Valve-in-a-Valve Concept for Transcatheter Minimally Invasive Repeat Xenograft Implantation. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 50: 56-60. doi: 10.1016 / j.jacc.2007.03.030). The first results of using this method in 7 patients were published by JGWebb et al in 2010 (Webb JG, Wood DA, Ye J., Gurvitch R., Masson J.-B., Rodes-Cabau J., Osten M., Horlick E., Wendler O., Dumont E., Carere RG, Wijesinghe N., Nietlispach F., Johnson M., Thompson CR, Moss R., Leipsic J., Munt B., Lichtenstein SV, Cheung A. Transcatheter Valve- in-Valve Implantation for Failed Bioprosthetic Heart Valves. Circulation 2010; 121: 1848-1857 doi: 10.1161 / CIRCULATIONAHA. 109.924613). Since 2010, a multicenter study VIVID ("The Valve-in-Valve International Data") has been conducted on the use of valve-in-valve and valve-in-ring techniques for all intracardiac positions. In 2016, the results obtained on a sample of 437 patients with dysfunction of a previously implanted mitral bioprosthesis became known (Simonato M., Webb J., Kornowski R., Vahanian A., Frerker C, Nissen H., Bleiziffer S., Duncan A ., Rodes-Cabau J., Attizzani GF, Horlick E., Latib A., Bekeredjian R., Barbanti M., Lefevre T., Cerillo A., Hernandez JM, Bruschi G., Spargias K., Iadanza A., Brecker S., Palma JH, Finkelstein A., Abdel-Wahab M., Lemos P., Petronio AS, Champagnac D., Sinning J.-M., Salizzoni S., Napodano M., Fiorina C, Marzocchi A., Leon M., Dvir D. Transcatheter Replacement of Failed Bioprosthetic Valves Large Multicenter Assessment of the Effect of Implantation Depth on Hemodynamics After Aortic Valve-in-Valve. Circ Cardiovasc. Interv. 2016; 9: e003651.doi: 10.1161 / CIRCINTERVENTIONS.l 15.003651).

Для замены ранее имплантированного митрального биопротеза применяют клапаны, созданные изначально для транскатетерной замены аортального клапана. Наибольшее применение находит баллоно-расширяемый клапан SAPIEN (патент США №7510575, кл. A61F 2/24, заявлен 08.08.2003, опубл. 31.03.2009). Данный клапан имеет стальной каркас цилиндрической формы, состоящий из ячеек закрытой формы и трех стоек для фиксации трех створок из глутаральдегид-обработанного перикарда крупного рогатого скота. Клапан имеет довольно низкий профиль, за счет чего его протрузия в левый желудочек не препятствует нормальным сокращениям миокарда. Фиксация осуществляется за счет высокой исходной жесткости каркаса, радиальное расширение которого под воздействием баллона создает высокую силу трения, препятствующую сдвигу протеза под действием сил кровотока. Имплантацию выполняют через верхушку левого желудочка (трансапикально), несмотря на то, что устройство доставки предназначено для трансфеморального прохождения (через бедренную артерию). Недостатком данного протеза являются:To replace a previously implanted mitral bioprosthesis, valves are used that were originally created for transcatheter aortic valve replacement. The SAPIEN balloon-expandable valve (US patent No. 7510575, class A61F 2/24, declared 08.08.2003, publ. 03.31.2009) finds the greatest application. This valve has a cylindrical steel frame, consisting of closed cells and three struts for fixing three leaflets from glutaraldehyde-treated pericardium of cattle. The valve has a rather low profile, due to which its protrusion into the left ventricle does not interfere with normal myocardial contractions. Fixation is carried out due to the high initial rigidity of the frame, the radial expansion of which, under the influence of the balloon, creates a high frictional force that prevents the prosthesis from displacing under the influence of blood flow forces. The implantation is performed through the apex of the left ventricle (transapical), although the delivery device is designed for transfemoral passage (through the femoral artery). The disadvantages of this prosthesis are:

1) Необходимость закрепления в зоне имплантации за счет раздувания баллона при высоких давлениях: при наличии кальцинатов в биоматериале створок ранее имплантированного биопротеза, что является самой частой причиной дисфункций, возможен отрыв отдельных кальцинатов или кусочков створок, становящихся хрупкими в результате отложения солей кальция. Эти фрагменты могут служить причиной кальциевых эмболий артерий различной локализации. Такие эмболии, как правило, приводят к фатальным последствиям (инсульт, некрозы внутренних органов или конечностей). Данный недостаток обусловлен выбором материала каркаса (сталь), не обладающим эффектом сверхэластичности и не способным спонтанно восстанавливать конечную форму.1) The need for anchoring in the implantation zone due to balloon inflation at high pressures: in the presence of calcifications in the biomaterial of the valves of a previously implanted bioprosthesis, which is the most common cause of dysfunction, detachment of individual calcifications or pieces of the valves is possible, which become fragile as a result of calcium salts deposition. These fragments can cause calcium embolism of arteries of various localization. Such embolisms, as a rule, lead to fatal consequences (stroke, necrosis of internal organs or extremities). This disadvantage is due to the choice of the frame material (steel), which does not have the effect of superelasticity and is not able to spontaneously restore the final shape.

2) Устройство доставки имеет большую длину, рассчитанную на прохождение катетером пути «бедренная артерия-полость сердца» (в пределах 1 м), и неудобно для выполнения трансапикальных манипуляций, требующих оптимальной длины доставочного устройства в пределах 0,4 м.2) The delivery device is long, designed for the catheter to traverse the femoral artery-cardiac cavity pathway (within 1 m), and is inconvenient for performing transapical manipulations requiring the optimal delivery device length within 0.4 m.

Известен транскатетерный биопротез Tiara Neovasc (патент США №8579964, кл. В2, заявлен 28.04.2011, опубл. 12.11.2013), предназначенный для имплантации при пороках нативного митрального клапана. Каркас биопротеза выполнен из материала, способного спонтанно восстанавливать заданную форму (в коммерческом изделии реализован из нитинола). Каркас клапана имеет две зоны крепления в митральной позиции. Со стороны предсердия это - манжета, препятствующая дислокации клапана в левый желудочек, состоящая из ячеек ромбовидной формы и имеющая в зоне митрально-аортального контакта часть, направленную перпендикулярно плоскости митрального кольца. Со стороны желудочка фиксирующим элементом являются закрытые ячейки каркаса, отклоненные кнаружи от оси цилиндрической части, в которой закреплен створчатый аппарат. Дистальная часть этих ячеек отогнута в направлении фиброзного кольца митрального клапана, образуя два «крючка»-фиксатора, иммобилизующие створки нативного клапана и, одновременно, служащие «якорем» для закрепления в левом желудочке, что препятствует дислокации клапана в левое предсердие. Створчатый аппарат (3 створки) выполнен из глутаральдегид-обработанного ксеноперикарда, облицовка каркаса - из синтетической ткани. Доставочная система предназначена для трансапикального или трансфеморального (через бедренную вену) способа имплантации. Недостатками протеза являются:Known transcatheter bioprosthesis Tiara Neovasc (US patent No. 8579964, class B2, declared 04/28/2011, publ. 11/12/2013), intended for implantation with defects of the native mitral valve. The frame of the bioprosthesis is made of a material capable of spontaneously restoring a given shape (in a commercial product, it is made of nitinol). The valve frame has two attachment zones in the mitral position. On the atrial side, this is a cuff that prevents valve dislocation into the left ventricle, consisting of diamond-shaped cells and having a part in the mitral-aortic contact zone directed perpendicular to the plane of the mitral annulus. From the side of the ventricle, the fixing element are closed cells of the frame, deflected outward from the axis of the cylindrical part, in which the valve apparatus is fixed. The distal part of these cells is bent towards the fibrous ring of the mitral valve, forming two "hooks" - fixators, immobilizing the leaflets of the native valve and, at the same time, serving as an "anchor" for anchoring in the left ventricle, which prevents the valve from dislocating into the left atrium. The leaflet apparatus (3 leaflets) is made of glutaraldehyde-treated xenopericardium, the lining of the frame is made of synthetic fabric. The delivery system is intended for transapical or transfemoral (through the femoral vein) implantation method. The disadvantages of a prosthesis are:

1) Овальная форма конструкции в поперечном сечении и форма створок, предназначенная для этой конструкции. Такая форма протеза имитирует форму нативного митрального клапана, но непригодная для протеза, имплантируемого по методике «клапан-в-клапан», т.к. все коммерческие модели биопротезов имеют округлое сечение. Следовательно, при имплантации «клапан-в-клапан» створчатый аппарат данного биопротеза деформируется и не будет адекватно выполнять функцию открытия-закрытия створок.1) The oval shape of the structure in cross-section and the shape of the flaps intended for this structure. This form of the prosthesis mimics the shape of the native mitral valve, but is unsuitable for a prosthesis implanted using the valve-in-valve technique, because all commercial models of bioprostheses have a rounded section. Consequently, during the valve-to-valve implantation, the leaflet apparatus of this bioprosthesis is deformed and will not adequately perform the function of opening and closing the leaflets.

2) «Сплошная» облицовка желудочковой части биопротеза синтетической тканью. Во-первых, избыток синтетического материала в полости левого желудочка повышает риск тромбообразования на протезе. Во-вторых, облицовка корпуса протеза и фиксатора передней створки митрального клапана может, при маленькой полости левого желудочка, препятствовать кровотоку в выводном отделе левого желудочка, что ведет к острой левожелудочковой недостаточности.2) "Continuous" lining of the ventricular part of the bioprosthesis with synthetic tissue. First, an excess of synthetic material in the left ventricular cavity increases the risk of thrombus formation on the prosthesis. Secondly, the lining of the prosthesis body and anterior mitral valve retainer can, with a small cavity of the left ventricle, prevent blood flow in the outflow tract of the left ventricle, which leads to acute left ventricular failure.

3) Расположение манжеты в зоне митрально-аортального контакта под прямым углом к плоскости кольца митрального клапана создает потенциальные предпосылки для смещения биопротеза в сторону желудочка, что может привести к мальпозиции клапана.3) The location of the cuff in the zone of mitral-aortic contact at right angles to the plane of the mitral valve annulus creates potential prerequisites for bioprosthesis displacement towards the ventricle, which can lead to valve malposition.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является транскатетерный биопротез Fortis (патент США №8449599, кл. В2, заявлен 02.12.2010, опубл. 28.05.2013), предназначенный для имплантации при пороках нативного митрального клапана. Каркас биопротеза имеет округлое поперечное сечение и выполнен из материала, способного спонтанно восстанавливать заданную форму (в коммерческом изделии реализован из нитинола). Каркас имеет манжету, расположенную в плоскости фиброзного кольца митрального клапана и состоящую из одного ряда закрытых ячеек ромбовидной формы, предназначенную для закрепления клапана со стороны предсердия; корпус, состоящий из нескольких рядов закрытых ячеек; и два фиксатора - для передней и задней створок митрального клапана, являющихся продолжением нижнего ряда закрытых ячеек и отогнутых кнаружи и вверх, в направлении манжеты. В окончательном варианте раскрытия данные фиксаторы располагаются в осевом сечении параллельно корпусу клапана. Створчатый аппарат содержит три створки из глутаральдегид-консервированного перикарда крупного рогатого скота. Наружная облицовка корпуса и манжеты выполнена из синтетической ткани. Система доставки клапана к зоне имплантации предполагает различные варианты доступа: трансапикальный, трансфеморальный (через бедренную вену) и трансатриальный (через левое предсердие). Протез в своей конструкции имеет специальные элементы, предназначенные для позиционирования и закрепления в просвете фиброзного кольца митрального клапана - «желудочковые фиксаторы». В зависимости от способа доступа доставочная система обеспечивает открытие данных элементов до непосредственного извлечения протеза из катетера. Также возможен вариант протеза с наличием дополнительных атриальных фиксаторов К недостаткам относятся:The closest to the claimed technical solution is the Fortis transcatheter bioprosthesis (US patent No. 8449599, class B2, filed 02.12.2010, publ. 28.05.2013), intended for implantation with defects of the native mitral valve. The frame of the bioprosthesis has a rounded cross-section and is made of a material capable of spontaneously recovering to a given shape (in a commercial product, it is made of nitinol). The frame has a cuff located in the plane of the fibrous ring of the mitral valve and consisting of one row of closed diamond-shaped cells designed to secure the valve from the atrium; body, consisting of several rows of closed cells; and two retainers - for the anterior and posterior cusps of the mitral valve, which are a continuation of the lower row of closed cells and bent outward and upward, towards the cuff. In the final version of the disclosure, these retainers are located in the axial section parallel to the valve body. The valve apparatus contains three valves of glutaraldehyde-preserved bovine pericardium. The outer shell and cuff are made of synthetic fabric. The delivery system of the valve to the implantation site offers various access options: transapical, transfemoral (through the femoral vein), and transatrial (through the left atrium). The prosthesis in its design has special elements intended for positioning and fixing in the lumen of the fibrous ring of the mitral valve - "ventricular fixators". Depending on the method of access, the delivery system provides the opening of these elements before the immediate removal of the prosthesis from the catheter. A variant of the prosthesis with the presence of additional atrial fixators is also possible.The disadvantages include:

1) Конструкция манжеты, включающая ячейки ромбовидной формы и расположенная в плоскости кольца митрального клапана, является травмоопасной для зоны митрально-аортального контакта, в которой митральный клапан отделяет от аорты довольно тонкая перегородка.1) The design of the cuff, including diamond-shaped cells and located in the plane of the mitral valve annulus, is traumatic for the mitral-aortic contact zone, in which a rather thin septum separates the mitral valve from the aorta.

2) Наличие двух контралатеральных фиксаторов для передней и задней створок нативного митрального клапана делает невозможным применение данного протеза для транскатетерной замены имплантированного ранее биопротеза, содержащего три осесимметричные створки.2) The presence of two contralateral fixators for the anterior and posterior leaflets of the native mitral valve makes it impossible to use this prosthesis for transcatheter replacement of a previously implanted bioprosthesis containing three axisymmetric leaflets.

3) Несколько рядов ячеек и «сплошная» облицовка желудочковой части биопротеза синтетической тканью могут, при маленькой полости левого желудочка, препятствовать кровотоку в выводном отделе левого желудочка, что ведет к острой левожелудочковой недостаточности.3) Several rows of cells and a "continuous" lining of the ventricular part of the bioprosthesis with synthetic tissue can, with a small cavity of the left ventricle, prevent blood flow in the outflow tract of the left ventricle, which leads to acute left ventricular failure.

4) Большое количество синтетического материала облицовки в полости левого желудочка повышает риск тромбообразования на протезе.4) A large amount of synthetic veneering material in the left ventricular cavity increases the risk of thrombus formation on the prosthesis.

5) В конструкции клапана не предусмотрены рентген-контрастные метки, облегчающие позиционирование биопротеза в процессе имплантации.5) The valve design does not provide for X-ray contrast markers to facilitate positioning of the bioprosthesis during implantation.

6) Позиционирование протеза при трансапикальном доступе за счет фиксирующих элементов в желудочке не позволяют точно совместить проксимальную часть протеза с предсердием, что может привести к парапротезной регургитации.6) Positioning of the prosthesis during the transapical approach due to fixing elements in the ventricle does not allow precise alignment of the proximal part of the prosthesis with the atrium, which can lead to paraprosthetic regurgitation.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции самораскрывающегося биологического протеза митрального клапана для транскатетерной замены, обладающего следующими характеристиками:The objective of the present invention is to develop a design for a self-expanding biological mitral valve prosthesis for transcatheter replacement, having the following characteristics:

1) Клапан должен иметь три фиксатора в желудочковой зоне - в соответствии с количеством створок всех коммерческих моделей биопротезов, т.к. при использовании его для имплантации в ранее установленный деградированный биопротез створки последнего являются единственной зоной фиксации желудочковой части транскатетерного клапана;1) The valve should have three fixators in the ventricular zone - in accordance with the number of cusps of all commercial models of bioprostheses, because when using it for implantation into a previously installed degraded bioprosthesis, the leaflets of the latter are the only fixation zone for the ventricular part of the transcatheter valve;

2) Для предупреждения дислокации в левый желудочек клапан должен иметь манжету, позволяющую, с одной стороны, избежать травмы в достаточно тонкой зоне митрально-аортального контакта, а с другой - профилактировать дислокацию данной зоны в направлении левого желудочка;2) To prevent dislocation in the left ventricle, the valve should have a cuff that allows, on the one hand, to avoid injury in a rather thin zone of mitral-aortic contact, and on the other hand, to prevent dislocation of this zone in the direction of the left ventricle;

3) Для облегчения позиционирования клапана во время имплантации клапан должен быть снабжен рентген-контрастными маркерами.3) To facilitate valve positioning during implantation, the valve should be provided with X-ray contrast markers.

Кроме того, клапан должен упаковываться в катетер не более 8 мм (24 Fr) в диаметре, то есть, диаметр трубки, из которой он вырезается, должен быть не более 7 мм. Данное требование обусловлено тем, что одним из возможных мини-инвазивных доступов к зоне имплантации является полностью торакоскопический трансатриальный.In addition, the valve must be packed in a catheter no more than 8 mm (24 Fr) in diameter, that is, the diameter of the tube from which it is cut must be no more than 7 mm. This requirement is due to the fact that one of the possible minimally invasive approaches to the implantation zone is a completely thoracoscopic transatrial one.

Техническим результатом изобретения является создание самораскрывающегося биологического протеза митрального клапана для транскатетерной замены митрального клапана сердца, обладающего малотравматичной манжетой, тремя фиксаторами створок ранее имплантированного биопротеза, с минимизированным содержанием инородного материала в корпусе протеза, снабженного рентген-контрастными метками, облегчающими его позиционирование при трансапикальном и трансатриальном доступе.The technical result of the invention is the creation of a self-expanding biological mitral valve prosthesis for transcatheter replacement of the mitral valve of the heart, which has a low-traumatic cuff, three retainers for the cusps of the previously implanted bioprosthesis, with a minimized content of foreign material in the prosthesis body, equipped with X-ray contrast marks, facilitating its positioning in transatrial and transapical access.

Технический результат достигается тем, что конструкция опорного каркаса биопротеза учитывает, как анатомию камер сердца, так и наличие в митральной позиции ранее имплантированного биопротеза. Самораскрывающийся биопротез митрального клапана включает сетчатый опорный каркас, створчатый аппарат, облицовку, манжету. Опорный каркас образован приточной, центральной, выводной зонами. Ячейки центральной зоны сопряжены с ячейками приточной и выводной зон. Выводная зона опорного каркаса образована тремя изогнутыми наружу в сторону приточной зоны ячейками-фиксаторами для закрепления за створки ранее имплантированного протеза. Ячейки-фиксаторы включают петлеобразный сегмент для фиксации в системе доставки, при этом на них нанесены рентгеноконтрастные метки. Центральная зона каркаса имеет сетчатую структуру и цилиндрическую форму, соответствующую форме стандартных шовных биопротезов, предназначенных для имплантации в митральную позицию. Между ячейками центральной зоны расположены по меньшей мере три вертикальные стойки. Приточная зона опорного каркаса имеет сложную пространственную геометрию. Ячейки, отклоненные наружу, образуют искривленную поверхность, при этом 1/2 ячеек образуют угол 90° относительно центральной оси биопротеза, а остальные отклонены с плавным переходом к вершине центральной ячейки, которая образует угол 40° относительно центральной оси биопротеза и расположена между стойками центральной зоны. По меньшей мере две ячейки приточной зоны включают петлеобразный сегмент для фиксации в системе доставки. На вершину ячейки приточной зоны, отклоненной на 40° относительно центральной оси биопротеза, нанесена рентгеноконтрастная метка.The technical result is achieved in that the design of the supporting frame of the bioprosthesis takes into account both the anatomy of the heart chambers and the presence of a previously implanted bioprosthesis in the mitral position. The self-expanding bioprosthesis of the mitral valve includes a mesh support frame, a leaflet apparatus, a lining, and a cuff. The support frame is formed by the supply, central, and outlet zones. The cells of the central zone are associated with cells of the supply and output zones. The outlet zone of the support frame is formed by three retaining cells bent outward towards the inflow zone for fixing the previously implanted prosthesis to the sash. The fixation cells include a loop segment for fixation in the delivery system and are labeled with radiopaque markers. The central zone of the framework has a mesh structure and a cylindrical shape corresponding to the shape of standard suture bioprostheses intended for implantation into the mitral position. At least three vertical posts are located between the cells of the central zone. The supply area of the support frame has a complex spatial geometry. The cells deflected outward form a curved surface, while 1/2 of the cells form an angle of 90 ° relative to the central axis of the bioprosthesis, and the rest are deflected with a smooth transition to the top of the central cell, which forms an angle of 40 ° relative to the central axis of the bioprosthesis and is located between the posts of the central zone ... At least two cells of the inflow zone include a loop-shaped segment for fixation in the delivery system. A radiopaque mark is applied to the top of the cell of the inflow zone, deflected by 40 ° relative to the central axis of the bioprosthesis.

Каркас манжеты образован приточной зоной опорного каркаса и покрыт с внутренней стороны биоматериалом полностью или частично. Облицовка биопротеза полностью покрывает с внутренней стороны манжету и лишь частично распространяется на центральную зону опорного каркаса, соответствуя линии основания створок. Необлицованные ячейки опорного каркаса не создают препятствия кровотоку, в том числе, в выводном отделе левого желудочка. Для облицовки биопротеза используется биологический материал, модифицированный гепарином, что снижает вероятность тромбообразования.The cuff frame is formed by the inflow zone of the support frame and is completely or partially covered with biomaterial from the inside. The bioprosthesis lining completely covers the cuff from the inside and only partially extends to the central zone of the support frame, corresponding to the line of the leaf base. Unlined cells of the supporting frame do not obstruct blood flow, including in the outflow tract of the left ventricle. For facing the bioprosthesis, a biological material modified with heparin is used, which reduces the likelihood of thrombus formation.

Ячейки приточной зоны имеют плавное увеличение угла отклонения от 40° до 90° относительно центральной оси биопротеза таким образом, что вершина одной из ячеек, расположенной по центру между двумя соседними стойками, отклонена от центральной оси на 40°, а вершина контралатеральной ей ячейки отклонена от центральной оси на 90°. В результате манжета, сформированная дистальными частями ячеек с фиксированной на них облицовкой, имеет форму изогнутого в пространстве кольца.The cells of the inflow zone have a smooth increase in the angle of deviation from 40 ° to 90 ° relative to the central axis of the bioprosthesis in such a way that the apex of one of the cells located in the center between two adjacent posts is deflected from the central axis by 40 °, and the apex of the contralateral cell is deflected from the central axis by 90 °. As a result, the cuff, formed by the distal parts of the cells with the lining fixed on them, has the shape of a ring bent in space.

Часть манжеты с наименьшим углом отклонения от центральной оси после имплантации клапана должна прилегать к зоне митрально-аортального контакта. С одной стороны, это уменьшает травматичность манжеты в тонкой зоне митрально-аортального контакта, а с другой - препятствует смещению данной зоны в направлении левого желудочка за счет контакта с манжетой фиброзного кольца реципиента или ранее установленного биопротеза. Выводная зона биопротеза вкючает три ячейки-фиксатора, которые являются элементом закрепления транскатетерного биопротеза со стороны левого желудочка.The part of the cuff with the smallest angle of deviation from the central axis after valve implantation should be adjacent to the mitral-aortic contact area. On the one hand, this reduces the trauma of the cuff in the thin zone of mitral-aortic contact, and on the other hand, it prevents the displacement of this zone in the direction of the left ventricle due to contact with the cuff of the annulus fibrosus of the recipient or a previously installed bioprosthesis. The exit zone of the bioprosthesis includes three fixation cells, which are the element of fixing the transcatheter bioprosthesis from the left ventricle.

Сущность изобретения поясняется рисунками, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which depict:

На фиг. 1. - заявленный биопротез в сборе.FIG. 1. - the declared bioprosthesis assembly.

На фиг. 2. - опорный каркас заявленного биопротеза.FIG. 2. - supporting frame of the claimed bioprosthesis.

На фиг. 3А. - опорный каркас заявленного биопротеза, вид сбокуFIG. 3A. - supporting frame of the claimed bioprosthesis, side view

На фиг. 3Б. - опорный каркас заявленного биопротеза, вид сверхуFIG. 3B. - supporting frame of the declared bioprosthesis, top view

На фиг. 4. - пример лекала для лазерного вырезания трубчатой заготовкиFIG. 4. - an example of a pattern for laser cutting of a tubular blank

На фиг. 5. - система доставки с клапаном.FIG. 5. - delivery system with a valve.

На фиг. 6. - биопротез, упакованной в катетер системы доставки, вид без кожуха, с сечением центрального стержня.FIG. 6. - bioprosthesis packed in a delivery system catheter, view without a casing, with a central rod section.

На фиг. 7А. - биопротез, частично извлеченный из катетера системы доставки при трансапикальном доступе.FIG. 7A. - bioprosthesis, partially removed from the delivery system catheter during transapical access.

На фиг. 7Б. - биопротез, частично извлеченный из катетера системы доставки, с зацепами в кожухе системы доставки при трансапикальном доступе.FIG. 7B. - bioprosthesis, partially removed from the delivery system catheter, with hooks in the delivery system casing during transapical access.

На фиг. 8А. - биопротез, частично извлеченный из катетера системы доставки при трансатриальном доступе.FIG. 8A. - bioprosthesis partially removed from the delivery system catheter during transatrial access.

На фиг. 8Б - биопротез, частично извлеченный из катетера системы доставки, с зацепами в кожухе системы доставки при трансатриальном доступе.FIG. 8B - bioprosthesis, partially extracted from the delivery system catheter, with hooks in the delivery system casing during transatrial access.

Предложенный биопротез митрального клапана (фиг. 1) для транскатетерной замены имплантированного ранее биопротеза представляет собой сетчатый опорный каркас 1, на который монтируют створчатый аппарат 2, облицовку 3 корпуса биопротеза и манжеты 4.The proposed bioprosthesis of the mitral valve (Fig. 1) for transcatheter replacement of the previously implanted bioprosthesis is a mesh support frame 1, on which the valve apparatus 2, lining 3 of the bioprosthesis body and cuff 4 are mounted.

Опорный каркас 1 (фиг. 2) представляет собой ячеистую конструкцию рабочим диаметром 25-55 мм, который определяется либо диаметром ранее имплантированного биопротеза, либо размерами фиброзного кольца пациента. Каркас имеет три функциональные и геометрические зоны (фиг. 2; 3А; 4) - приточную 5, центральную 6 и выводную 7.The supporting frame 1 (Fig. 2) is a cellular structure with a working diameter of 25-55 mm, which is determined either by the diameter of the previously implanted bioprosthesis or by the size of the patient's annulus. The frame has three functional and geometric zones (Fig. 2; 3A; 4) - supply 5, central 6 and outlet 7.

Приточная зона 5 (фиг. 1; 2; 4) представляет собой аналог манжеты традиционного шовного клапана - замкнутое кольцо из ячеек, сопряженных с ячейками центральной части 6 опорного каркаса 1. Манжета 4, образованная приточной зоной 5 опорного каркаса 1, покрыта с внутренней стороны биоматериалом полностью или частично. Ячейки 5а и 5б приточной зоны 5 отклонены в направлении от центральной оси биопротеза, при этом ячейки 5б включают петлеобразный сегмент 8 для фиксации биопротеза в системе доставки. Вершина 11 ячейки, расположенной по центру между двумя соседними стойками, отклонена от центральной оси на α1, равный 40° (фиг. 3А), а вершина 12 контралатеральной ей ячейки отклонена от центральной оси на 90°. В результате манжета 4, сформированная дистальными частями ячеек 5а и 5б с фиксированной на них облицовкой, имеет форму изогнутого в пространстве кольца (Фиг. 3Б): внешняя полуокружность 13 образована вершинами

ячеек с отклонением на 90° от центральной оси биопротеза, а внешняя полуокружность 14 образована вершинами ячеек, у которых центральная ячейка с вершиной И отклонена от центральной оси на 40°, а соседние - с плавным увеличением угла отклонения до 90° к точкам 16 и 16' первой полуокружности, граничащим с первой полуокружностью 13 манжеты.The inflow zone 5 (Fig. 1; 2; 4) is an analogue of the cuff of a traditional suture valve - a closed ring of cells conjugated with the cells of the central part 6 of the support frame 1. The cuff 4, formed by the inflow zone 5 of the support frame 1, is covered from the inside biomaterial in whole or in part. Cells 5a and 5b of the inflow zone 5 are deflected in the direction from the central axis of the bioprosthesis, while cells 5b include a loop-shaped segment 8 for fixing the bioprosthesis in the delivery system. The apex 11 of the cell located in the center between two adjacent posts is deflected from the central axis by α1 equal to 40 ° (Fig. 3A), and the vertex 12 of the contralateral cell is deflected from the central axis by 90 °. As a result, the cuff 4, formed by the distal parts of the cells 5a and 5b with the lining fixed on them, has the shape of a ring curved in space (Fig.3B): the outer semicircle 13 is formed by the tops

cells with a deviation of 90 ° from the central axis of the bioprosthesis, and the outer semicircle 14 is formed by the tops of the cells in which the central cell with apex I is deviated from the central axis by 40 °, and the neighboring ones - with a smooth increase in the angle of deviation to 90 ° to points 16 and 16 'the first semicircle bordering the first semicircle 13 of the cuff.

Высота приточной зоны 5 составляет 5-20 мм, ширина образованного кольца - 8-20 мм, что определяется размерами камер сердца и размерами самого биопротеза; ширина кольца увеличивается пропорционально диаметру биопротеза: диаметр/ширина манжеты = 2,7. Образованное кольцо в горизонтальной плоскости (Фиг. 3Б) имеет асимметричную геометрию, такую, что его радиус R1 в проекции одного из расстояний между двумя соседними стойками уменьшен относительно радиуса R2 в проекции двух других межстоечных расстояний. Вершина 11 данной части манжеты (фиг. 3А) образует угол α1=40° по отношению к центральной оси биопротеза или α2=50° по отношению к его горизонтальной плоскости. Данная особенность обусловлена анатомией левого предсердия, в котором расположена зона митрально-аортального контакта в виде тонкой перегородки, отделяющей корень аорты от левого предсердия. Приточная зона 5 включает, по меньшей мере, две ячейки 5б (фиг. 4), которые имеют сегменты 8, расположенные в нижней части приточной зоны. Данные сегменты 8 являются непосредственной частью ячейки. Сегменты 8 предназначены для фиксации протеза в системе доставки в случае трансатриальной имплантации. Функция приточной зоны 5 опорного каркаса заключается в создании плотного примыкания к основанию и манжете ранее установленного протеза при репротезировании либо к фиброзному кольцу реципиента при первичной имплантации.The height of the inflow zone 5 is 5-20 mm, the width of the formed ring is 8-20 mm, which is determined by the dimensions of the heart chambers and the dimensions of the bioprosthesis itself; the ring width increases in proportion to the bioprosthesis diameter: cuff diameter / width = 2.7. The formed ring in the horizontal plane (Fig. 3B) has an asymmetric geometry, such that its radius R1 in the projection of one of the distances between two adjacent posts is reduced relative to the radius R2 in the projection of the other two inter-post distances. The top 11 of this part of the cuff (Fig. 3A) forms an angle α1 = 40 ° with respect to the central axis of the bioprosthesis or α2 = 50 ° with respect to its horizontal plane. This feature is due to the anatomy of the left atrium, in which the mitral-aortic contact zone is located in the form of a thin septum separating the aortic root from the left atrium. The inflow zone 5 includes at least two cells 5b (Fig. 4), which have segments 8 located in the lower part of the inflow zone. These segments 8 are a direct part of the cell. Segments 8 are designed to fix the prosthesis in the delivery system in the case of transatrial implantation. The function of the inflow zone 5 of the support frame is to create a tight abutment to the base and cuff of a previously installed prosthesis during reprosthetics or to the fibrous ring of the recipient during primary implantation.

Центральная зона 6 (фиг. 2; фиг. 4) опорного каркаса 1 представляет собой правильную цилиндрическую структуру, состоящую из ячеек открытого или закрытого типов, или их комбинации, расположенных не менее чем в один ряд, соединенных друг с другом. Ячейки центральной зоны 6 соединены между собой, по меньшей мере, тремя вертикальными стойками 15. Стойки 15 расположены симметрично относительно центральной оси протеза и под углом 120° относительно друг друга и выполняют функцию опор, поддерживающих створчатый аппарат, за счет формирования его комиссур. Стойки 15 имеют отверстия 16, расположенные в виде вертикальных равномерных или неравномерных рядов. Данные отверстия могут быть круглой, треугольной, овальной, квадратной формы или сочетанием описанных форм и служат для облегчения фиксации створчатого аппарата 2, облицовки 3 и/или манжеты 4, а также для формирования комиссур. Данные стойки 15 выполняют функцию поддержки створчатого аппарата 2 и его комиссур, а также участвуют в демпфировании гидродинамической нагрузки на закрытый протез.The central zone 6 (Fig. 2; Fig. 4) of the support frame 1 is a regular cylindrical structure consisting of open or closed cells, or a combination thereof, located in at least one row, connected to each other. The cells of the central zone 6 are interconnected by at least three vertical struts 15. The struts 15 are arranged symmetrically relative to the central axis of the prosthesis and at an angle of 120 ° relative to each other and perform the function of supports supporting the valve apparatus by forming its commissures. The uprights 15 have openings 16 arranged in vertical, uniform or uneven rows. These holes can be round, triangular, oval, square or a combination of the described shapes and serve to facilitate fixation of the flap apparatus 2, lining 3 and / or cuff 4, as well as to form commissures. These racks 15 perform the function of supporting the leaflet apparatus 2 and its commissures, and also participate in damping the hydrodynamic load on the closed prosthesis.

Выводная зона 7 (фиг. 2; фиг. 4) опорного каркаса 1 представляет собой три ячейки-фиксатора 9 створок ранее имплантированного протеза в виде ячеек, с шириной основания, которое зависит от сопряженности с ячейками центральной зоны и конечным диаметром биопротеза. Данные фиксаторы 9 имеют изгиб наружу, направленный в сторону приточной зоны 5 опорного каркаса 1, т.е. в обратном направлении относительно тока крови имплантированного протеза. Такая геометрия позволяет отдавить и иммобилизовать створки ранее имплантированного протеза и улучшить фиксацию заявленного устройства в месте имплантации за счет создания дополнительных распирающих усилий. Ячейки-фиксаторы 9 содержат сегменты 10, аналогичные сегментам в приточной зоне и выполняющие функцию фиксации изделия в системе доставки в случае трансапикальной имплантации.Lead-out zone 7 (Fig. 2; Fig. 4) of the support frame 1 is represented by three lock cells 9 of the flaps of the previously implanted prosthesis in the form of cells, with a base width that depends on the conjugation with the cells of the central zone and the final diameter of the bioprosthesis. These latches 9 have an outward bend directed towards the supply area 5 of the support frame 1, i.e. in the opposite direction relative to the blood flow of the implanted prosthesis. This geometry makes it possible to squeeze and immobilize the flaps of the previously implanted prosthesis and to improve the fixation of the claimed device at the implantation site by creating additional bursting forces. The fixation cells 9 contain segments 10, similar to the segments in the inflow zone and performing the function of fixing the product in the delivery system in the case of transapical implantation.

Для обеспечения возможности репозиционирования биопротеза во время имплантации (фиг. 5), сегменты для фиксации в системе доставки 8 на манжете 4 каркаса 1 (в приточной зоне 5) и сегменты для фиксации в системе доставки 10 на ячейках-фиксаторах 9 створок ранее имплантированного биопротеза (в выводной зоне 7) комплементарны фиксирующим элементам 22 (Фиг. 6) в фиксаторе биопротеза 21 центрального катетера системы доставки. Это обеспечивает связь биопротеза с системой доставки до момента окончательного позиционирования, которое возможно после закрепления биопротеза в одной из анатомических зон - в предсердии (при трансапикальном доступе) либо в желудочке (при трансатриальном доступе). Только после этого биопротез полностью освобождается из системы доставки.To ensure the possibility of repositioning the bioprosthesis during implantation (Fig. 5), segments for fixation in the delivery system 8 on the cuff 4 of the frame 1 (in the inflow zone 5) and segments for fixation in the delivery system 10 on the locking cells 9 of the flaps of the previously implanted bioprosthesis ( in the exit zone 7) are complementary to the fixing elements 22 (Fig. 6) in the fixator of the bioprosthesis 21 of the central catheter of the delivery system. This ensures the connection of the bioprosthesis with the delivery system until the moment of final positioning, which is possible after fixing the bioprosthesis in one of the anatomical zones - in the atrium (with transapical access) or in the ventricle (with transatrial access). Only then is the bioprosthesis completely released from the delivery system.

Для облегчения позиционирования клапана предусмотрены рентген-контрастные метки: на центр полуокружности 14 манжеты 5 - при трансапикальном доступе; в трех ячейках-фиксаторах 9 - при трансатриальном доступе.To facilitate the positioning of the valve, X-ray contrast marks are provided: on the center of the semicircle 14 of the cuff 5 - with transapical access; in three lock cells 9 - for transatrial access.

Опорный каркас 1 биопротеза клапана сердца изготовлен из материала с памятью формы или сверхэластичного сплава никелида титана, либо другого материала, обладающего данными свойствами, в т.ч. полимеров. Изготавливают конструкцию путем лазерного раскроя исходной нитиноловой трубки-заготовки диаметром 5-8 мм, с толщиной стенки 0,25-0,75 мм.The supporting frame 1 of the bioprosthesis of the heart valve is made of a material with shape memory or a superelastic alloy of titanium nickelide, or another material with these properties, incl. polymers. The structure is made by laser cutting of the original nitinol tube-workpiece with a diameter of 5-8 mm, with a wall thickness of 0.25-0.75 mm.

Дополнительно на элементы опорного каркаса монтируют по известным технологиям рентген-контрастные метки, облегчающие позиционирование устройства во время имплантации. Данные метки выполнены из известных для этих целей материалов, например, тантала. Для этого зашивают метку в дупликатуру облицовочного материала либо приваривают к каркасу методом лазерной сварки. Метку располагают по центру той части манжеты, которая расположена под максимальным углом к плоскости окружности протеза, что отмечает часть биопротеза, которую нужно позиционировать в зоне митрально-аортального контакта при трансапикальном доступе. При трансатриальном доступе метки фиксируют непосредственно под сегментами 10 фиксаторов створок 9 с тем, чтобы фиксаторы 9 не попадали при позиционировании в выводной отдел левого желудочка.Additionally, X-ray contrast markers are mounted on the elements of the support frame using known technologies, which facilitate the positioning of the device during implantation. These tags are made of materials known for these purposes, for example, tantalum. To do this, the mark is sewn into the duplication of the facing material or welded to the frame by laser welding. The mark is placed in the center of that part of the cuff, which is located at a maximum angle to the plane of the circumference of the prosthesis, which marks the part of the bioprosthesis that needs to be positioned in the zone of mitral-aortic contact during transapical access. In the transatrial approach, the marks are fixed directly under the segments 10 of the cusps 9 so that the clamps 9 do not fall into the left ventricular outflow tract during positioning.

В целом, ячеистая конструкция опорного каркаса, его компоновка в виде трех функциональных зон, соединенных между собой, и способность материала изменять свойства и форму под воздействием температуры, позволяют конструкции значительно уменьшать свой внешний диаметр при упаковке в систему доставки и, следовательно, позволяет имплантировать ее транскатетерно.In general, the cellular structure of the support frame, its arrangement in the form of three functional zones connected to each other, and the ability of the material to change properties and shape under the influence of temperature, allow the structure to significantly reduce its outer diameter when packed into the delivery system and, therefore, allows it to be implanted. transcatheter.

Створчатый аппарат 2 (фиг. 1) биопротеза представляет собой три лепестка биологического материала, сформированные по типу усеченных сфер. Данные лепестки монтированы на ячейки и стойки 15 центральной зоны опорного каркаса с использованием отверстий 16 в стойках 15 и к облицовке 3 по известным технологиям, например, непрерывным обвивным или матрацным швом с использованием нерассасывающихся атравматических хирургических нитей 6/0-9/0. Описанные лепестки монтируют к опорному каркасу таким образом, чтобы нижний край был надежно фиксирован к опорному каркасу 1 и/или облицовке 3, а свободный край располагался в просвете протеза и при закрытии клапана создавал надежное, герметичное смыкание всех трех створок. Таким образом, функция створчатого аппарата заключается в создании однонаправленного тока крови, т.е. способствовании ее движения из приточной зоны протеза в выводную и препятствовании обратному току.The valve apparatus 2 (Fig. 1) of the bioprosthesis is represented by three lobes of biological material, formed as truncated spheres. These petals are mounted on the cells and posts 15 of the central zone of the supporting frame using the holes 16 in the posts 15 and to the facing 3 according to known technologies, for example, with a continuous twisting or mattress suture using non-absorbable atraumatic surgical sutures 6/09/09. The described petals are mounted to the supporting frame in such a way that the lower edge is securely fixed to the supporting frame 1 and / or cladding 3, and the free edge is located in the lumen of the prosthesis and, when the valve is closed, creates a reliable, hermetically sealed closure of all three flaps. Thus, the function of the valve apparatus is to create a unidirectional blood flow, i.e. facilitating its movement from the inflow zone of the prosthesis to the outlet and preventing the reverse flow.

Облицовка 3 опорного каркаса 1 представляет собой замкнутую цилиндрическую конструкцию из биологического материала, частично повторяющую геометрию опорного каркаса 1, расположенную с внутренней стороны биопротеза. Облицовка 3 соединена с каждой из трех створок створчатого аппарата 2 и с манжетой 4. Монтируют облицовку 3 к опорному каркасу 1, к створчатому аппарату 2 и манжете 4 по известным технологиям, например, непрерывным швом с использованием нерассасывающихся атравматических хирургических нитей 6/0-9/0. Функция облицовки 3 заключается в покрытии предсердной части каркаса - манжеты для профилактики тромбообразования на элементах каркаса в условиях низкой скорости потока крови в левом предсердии.The lining 3 of the support frame 1 is a closed cylindrical structure made of biological material, partially repeating the geometry of the support frame 1, located on the inner side of the bioprosthesis. The lining 3 is connected to each of the three leaves of the leaflet apparatus 2 and to the cuff 4. The lining 3 is mounted to the supporting frame 1, to the leaflet apparatus 2 and to the cuff 4 according to known technologies, for example, a continuous suture using non-absorbable atraumatic surgical sutures 6 / 0-9 / 0. The function of cladding 3 is to cover the atrial part of the frame - the cuff for the prevention of thrombus formation on the frame elements in conditions of low blood flow rate in the left atrium.

Манжета 4 представляет собой приточную зону 5 опорного каркаса 1, покрытую с внутренней стороны биоматериалом частично или полностью. Биоматериал монтируют к ячейкам приточной зоны 5 по известным технологиям, например, непрерывным швом с использованием нерассасывающихся атравматических хирургических нитей 6/0-9/0. Функция манжеты 4, прикрытой облицовкой 3, заключается в предотвращении потенциальных утечек крови мимо створчатого аппарата (парапротезных); манжета является также зоной фиксации, предотвращающей дислокацию биопротеза в направлении левого желудочка.The cuff 4 is an inflow area 5 of the support frame 1, partially or completely covered with biomaterial from the inside. The biomaterial is mounted to the cells of the inflow zone 5 according to known technologies, for example, with a continuous suture using non-absorbable atraumatic surgical sutures 6 / 0-9 / 0. The function of the cuff 4, covered by the lining 3, is to prevent potential blood leaks past the leaflet apparatus (paraprosthetic); The cuff is also a fixation zone that prevents the bioprosthesis from dislocating towards the left ventricle.

В качестве материала для створок 2, облицовки 3 и манжеты 4 могут выступать ксено-, алло- и аутогенный биологические материалы (например, аллогенная твердая мозговая оболочка, широкая фасция бедра, ксеноперикард КРС, овечий, свиной) или тканеинженерные продукты, содержащие или не содержащие клетки донора - человека или животного, либо комбинации данных вариантов. Изготавливают створки и облицовку методом лазерной резки плоского листа необходимого материала по набору цифровых лекал, соответствующих необходимому типоразмеру изделия. В качестве стабилизатора для биоматериала могут выступать поперечно-сшивающие химические вещества, например, эпоксидные соединения или глутаровый альдегид. Все или часть биологических элементов протеза могут быть обработаны на этапе до или после стабилизации (консервации) дополнительными соединениями, повышающими их биосовместимость и долговечность, например, антикальциевыми, антитромботическими агентами, дубильными веществами как биологического, так и синтетического происхождения.Xeno-, allo- and autogenous biological materials (for example, allogeneic dura mater, fascia lata of the thigh, cattle xenopericardium, sheep, porcine) or tissue-engineered products, containing or not containing donor cells - human or animal, or a combination of these options. Sashes and cladding are made by laser cutting a flat sheet of the required material according to a set of digital patterns corresponding to the required standard size of the product. Cross-linking chemicals such as epoxy compounds or glutaraldehyde can act as a stabilizer for the biomaterial. All or part of the biological elements of the prosthesis can be treated at the stage before or after stabilization (conservation) with additional compounds that increase their biocompatibility and durability, for example, anticalcium, antithrombotic agents, tannins of both biological and synthetic origin.

Сборку биопротеза осуществляют путем последовательного монтирования облицовки и створчатого аппарата на опорный каркас необходимого диаметра с использованием предварительно полученного набора выкроек биоматериала для каждого типоразмера изделия. Сначала три створки объединяют друг с другом и облицовкой протеза с помощью швов таким образом, чтобы створки создавали необходимую и достаточную высоту зоны смыкания - коаптацию и, при этом, были плотно соединены в основании с облицовкой. Затем осуществляют монтирование получившегося комплекса на опорный каркас с использованием его элементов - ячеек, стоек и отверстий. Биоматериал манжеты может являться отдельным элементом или быть частью облицовки. В первом случае возможно дополнительное соединение манжеты и облицовки швами.The assembly of the bioprosthesis is carried out by sequentially mounting the facing and the leaflet apparatus on a supporting frame of the required diameter using a previously obtained set of biomaterial cutouts for each standard size of the product. First, the three leaflets are combined with each other and with the facing of the prosthesis using seams so that the leaflets create the necessary and sufficient height of the closure zone - coaptation and, at the same time, are tightly connected at the base with the facing. Then, the resulting complex is mounted on the support frame using its elements - cells, racks and holes. The biomaterial of the cuff can be a separate element or be part of the liner. In the first case, an additional connection of the cuff and lining with seams is possible.

Система доставки (фиг. 5; фиг. 6) представляет собой катетер 17, удерживающий внутри сжатый до малого диаметра биопротез, ручки управления 18 процедурой имплантации и соединителя 19, объединяющего данные элемента в единую конструкцию.The delivery system (Fig. 5; Fig. 6) is a catheter 17 that holds inside a bioprosthesis compressed to a small diameter, a control handle 18 for the implantation procedure, and a connector 19 that unites these elements into a single structure.

Катетер 17 состоит из центрального стержня 20, вокруг которого расположен протез клапана в сжатом состоянии. Центральный стержень включает, по меньшей мере, один фиксатор биопротеза 21, содержащий фиксирующие элементы 22, комплементарные сегментам 8 приточной зоны протеза, а также сегментам 10 выводной зоны опорного каркаса. Фиксирующие элементы 22 представляют собой выпячивания, углубления, шипы, пазы или сочетание описанных вариантов круглой, квадратной, ромбовидной или сложной сплайновой формы. Фиксирующие элементы 22 предназначены для надежной фиксации протеза в момент его имплантации. Сверху центральный стержень 20 покрыт кожухом 23, представляющим собой одно- или многослойную цилиндрическую конструкцию, удерживающую сжатый протез от самопроизвольного восстановления своей формы.The catheter 17 consists of a central shaft 20 around which the compressed valve prosthesis is located. The central rod includes at least one bioprosthesis fixator 21, containing fixing elements 22, complementary to the segments 8 of the inflow zone of the prosthesis, as well as to the segments 10 of the outlet zone of the supporting frame. The retaining elements 22 are protrusions, indentations, spikes, grooves, or a combination of the described variants of a circular, square, diamond-shaped or complex spline shape. The fixing elements 22 are designed to securely fix the prosthesis at the time of its implantation. From above, the central rod 20 is covered with a casing 23, which is a single or multilayer cylindrical structure that keeps the compressed prosthesis from spontaneous restoration of its shape.

Ручка управления 18 представляет собой конструкцию в виде цилиндра или рукоятки, на которой расположены стандартный порт 24 для введения рентген-хирургического проводника и порт для контрастирующего вещества 25, а также элементы управления 26 процедурой имплантации и движения кожуха 20. Данные элементы 23 представляют собой набор рукояток или колес, связанных с кожухом 20, которые обеспечивают плавное контролируемое его движение.The control handle 18 is a structure in the form of a cylinder or a handle, on which a standard port 24 for introducing an X-ray surgical guidewire and a port for a contrast agent 25 are located, as well as controls 26 for the implantation procedure and movement of the casing 20. These elements 23 represent a set of handles or wheels associated with the casing 20, which provide a smooth controlled movement of it.

Соединитель (рабочая трубка) 19 представляет собой многослойную армированную трубчатую конструкцию, объединяющую катетер 17 и ручку 18 в единую систему доставки. Помимо структурной функции, соединитель 19 содержит слой, передающий механические движения с элементов управления 26 ручки 18 на кожух 20 катетера 17. За счет этого, оперирующий хирург может контролировать положение кожуха 20 и осуществлять процедуру извлечения протеза из системы доставки. Сдвигая кожух в нужном направлении, хирург поэтапно освобождает элементы протеза (фиг. 7А-Б, фиг. 8А-Б), которые за счет эффекта сверхэластчиности или памяти формы восстанавливают свою рабочую геометрию - раскрываются, и имплантирует биопротез. Система доставки является одноразовым стерильным изделием, полностью совместимым с заявленным протезом клапана.The connector (working tube) 19 is a multilayer reinforced tubular structure that integrates the catheter 17 and the handle 18 into a single delivery system. In addition to its structural function, the connector 19 contains a layer that transmits mechanical movements from the controls 26 of the handle 18 to the sheath 20 of the catheter 17. This allows the operating surgeon to control the position of the sheath 20 and to remove the prosthesis from the delivery system. By moving the casing in the desired direction, the surgeon gradually releases the elements of the prosthesis (Fig. 7A-B, Fig. 8A-B), which, due to the effect of superelasticity or shape memory, restore their working geometry - they open, and implants a bioprosthesis. The delivery system is a sterile disposable device that is fully compatible with the claimed valve prosthesis.

Имплантацию заявленного протеза осуществляют малоинвазивным трансапикальным и трансатриальным доступом под рентгенологическим и/или эхокардиографическим контролем и/или под контролем эндоскопа. Предварительно хирург и специалисты функциональных методов исследования неинвазивно оценивают геометрию и особенности места имплантации - несостоятельный биопротез митрального клапана сердца с развившейся дисфункцией, потребовавшей его замены. После утверждения плана вмешательства, хирург и его ассистенты подготавливают пациента и обеспечивают предварительно выбранный доступ - через верхушку сердца (трансапикально) или через левое предсердие (трансатриально) по известным методикам. Затем ассистент охлаждает заявленный протез в ледяной воде температурой не выше 5°С и поступательными движениями сжимает его до малого диаметра, достаточного для упаковки его в катетер 17 системы доставки. За счет свойств материала пластично деформироваться при действии низких температур, опорный каркас теряет свою способность самопроизвольно раскрываться и принимает необходимую сжатую форму. Ассистент помещает биопротез таким образом, чтобы центральный стержень 20 оказался в центре изделия, фиксирует биопротез к фиксатору 21 за счет зацепа за элементы 22, после чего, манипулируя элементами управления 26 ручки 18, натягивает кожух 23 на биопротез. Таким образом, ассистент ограничивает самопроизвольное раскрытие биопротеза, обеспеченное восстановлением сверхэластичных эффектов или эффектов памяти формы, после прекращения действия ледяной воды. После полной упаковки биопротеза в систему доставки, хирург вводит его в катетер 17 и позиционирует его в необходимом месте с использованием стандартного проводника, помещенного в порт 24 ручки 18, ориентируясь по рентгенконтрастным меткам каркаса и/или эндоскопически. Затем, манипулируя органами управления 26 ручки 18, хирург сдвигает кожух 23 в необходимом направлении и постепенно контролируемо высвобождает элементы протеза из системы доставки. При этом возможно временное искусственное увеличение частоты сердечных сокращений по известным методикам для уменьшения ударного объема левого предсердия для защиты устанавливаемого протеза от сдвига током крови. После полного извлечения биопротеза, через порт для контрастирующего вещества 25 ручки 18, хирург определяет качество проведенной имплантации - наличие парапротезных и/или транспротезных утечек, после чего извлекает катетер системы доставки и завершает вмешательство по стандартному сценарию.The implantation of the claimed prosthesis is carried out by minimally invasive transapical and transatrial access under X-ray and / or echocardiographic control and / or under the control of an endoscope. Preliminary, the surgeon and specialists of functional research methods non-invasively assess the geometry and features of the implantation site - an inconsistent bioprosthesis of the mitral valve of the heart with developed dysfunction that required its replacement. After approval of the intervention plan, the surgeon and his assistants prepare the patient and provide a preselected access - through the apex of the heart (transapical) or through the left atrium (transatrial) according to known techniques. Then the assistant cools the declared prosthesis in ice water at a temperature not higher than 5 ° C and compresses it with translational movements to a small diameter sufficient for packing it into the catheter 17 of the delivery system. Due to the properties of the material to deform plastically when exposed to low temperatures, the support frame loses its ability to spontaneously open and takes on the required compressed shape. The assistant places the bioprosthesis so that the central rod 20 is in the center of the product, fixes the bioprosthesis to the fixator 21 by hooking onto the elements 22, and then, by manipulating the controls 26 of the handle 18, pulls the casing 23 onto the bioprosthesis. Thus, the assistant limits the spontaneous opening of the bioprosthesis, which is ensured by the restoration of superelastic effects or shape memory effects after the action of ice water has ceased. After complete packaging of the bioprosthesis into the delivery system, the surgeon inserts it into the catheter 17 and positions it in the required place using a standard guidewire placed in port 24 of the handle 18, guided by the radiopaque marks of the frame and / or endoscopically. Then, by manipulating the controls 26 of the handle 18, the surgeon moves the cover 23 in the desired direction and gradually releases the prosthetic elements from the delivery system in a controlled manner. In this case, it is possible to temporarily artificially increase the heart rate according to known methods to reduce the stroke volume of the left atrium to protect the installed prosthesis from shear by the blood flow. After complete extraction of the bioprosthesis, through the port for contrast agent 25 of the handle 18, the surgeon determines the quality of the performed implantation - the presence of paraprosthetic and / or transprosthetic leaks, after which he removes the delivery system catheter and completes the intervention according to the standard scenario.

Claims

1. Bioprosthesis for transcatheter mitral valve replacement, including a mesh supporting frame formed by the supply, central and excretory zones, mounted on the frame, a folding device, a lining, a cuff, characterized in that the exiting zone of the supporting frame is formed by three retaining cells bent outward to the side the inflow zone, each lock cell includes a loop-shaped segment for fixation in the delivery system; the inflow zone of the support frame has a curved surface, formed by cells bent outward, while half of the cells form an angle of 90 ° relative to the central axis of the bioprosthesis, and the rest are deflected with a smooth transition to the top of the central cell, which forms an angle of 40 ° relative to the central axis of the bioprosthesis and is located between with the posts of the central zone, at least two cells of the inflow zone include a loop-shaped segment for fixation in the delivery system.

2. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that a radiopaque mark is applied to the loop-shaped segment of each fixator cell.

3. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that a radiopaque mark is applied to the top of the cell of the inflow zone, tilted by 40 ° relative to the central axis of the bioprosthesis.

4. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that the central zone of the support frame has a cylindrical shape.

5. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that the central zone of the supporting frame has a mesh structure.

6. A bioprosthesis according to claim 1 or 5, characterized in that at least three vertical struts are located between the cells of the central zone.

7. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that the cells of the central zone are associated with cells of the supply and output zones.

8. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that the cuff frame is formed by the inflow area of the support frame.

9. The bioprosthesis according to claim 6, characterized in that the cuff is covered from the inside with the biomaterial in whole or in part.

10. The bioprosthesis according to claim 1, characterized in that a biological material modified with heparin is used for facing the bioprosthesis.