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体内不规则组织的密封和锚定机构及其密封和锚定方法

文献发布时间:2024-04-18 19:53:33


体内不规则组织的密封和锚定机构及其密封和锚定方法

技术领域

本公开涉及用于体内不规则组织的密封和锚定机构领域以及用于密封和锚定不规则解剖结构的方法。

背景

复杂的解剖结构具有许多功能益处,但是当由于疾病进程而需要修复或替换这种结构时,这可能会在匹配假体的开发中造成重大困难。这种高度复杂结构的很好的例子是两个房室心脏瓣膜,即二尖瓣和三尖瓣,二尖瓣和三尖瓣两者都具有可变的轮廓和边界。除了不对称的鞍状形状外,已知它们在瓣膜结构及其三维构型方面具有高度的患者间可变性。目前二尖瓣置换的方法包括用通用形状、预成形和预设定尺寸的瓣膜植入物进行外科置换。经导管装置也是基于通用的预固定的结构和尺寸。

总体描述

为了克服上述可变性,本领域需要提供符合各种解剖结构的植入物结构,允许最佳密封和组织锚定,同时最小化组织和相邻解剖结构损伤。目前要求保护的主题的技术提供了用于对需要假体的复杂解剖部位(诸如二尖瓣)的最佳密封和锚定的精确的配合。更具体地说,目前要求保护的主题的技术提供了一种实时密封和锚定不规则解剖结构的机制。

根据本公开的第一方面,提供了用于容纳旨在替换二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣(诸如主动脉瓣和肺动脉瓣)的假体瓣膜的支撑结构。支撑结构可以被配置为瓣膜的瓣环解剖结构和通用的(即,商业上可获得的圆形对称的)生物合成瓣膜和/或合成瓣膜之间的中介物/间隔物/适配器/对接站,并且通过柔性材料实时(即在瓣膜的替换期间)的成形来适应患者的瓣膜解剖结构。该支撑结构产生了符合各种和多个瓣膜解剖结构的柔性且动态结构,并且可以根据瓣环解剖结构成形。

在一些实施例中,支撑结构可以容纳假体瓣膜小叶,从而产生全功能瓣膜。支撑结构包括柔性承载元件,柔性承载元件限定开放腔并且能够容纳多个可成形元件和多个增强的可扩张元件,使得多个可成形元件和多个增强的可扩张元件完全封闭在柔性承载元件内,从而产生高度可压缩的、柔性动态的支撑结构。柔性承载元件可以由弹性材料制成,其程度使得在填充多个可成形元件时能够主要进行径向扩张。在这方面,应该注意的是,术语“柔性材料”是指弹塑性材料,该弹塑性材料被特别配置成具有带有弹性物理和热塑性性质的变形范围和具有塑性物理性质的变形范围。术语“柔性结构”是指整体结构的机械性能,其配置成能够适应任何物理解剖,并具有弯曲或容易弯曲而不断裂的能力。柔性可以在柔性承载元件和整个柔性且动态结构的不同部分上是可变的。例如,柔性承载元件可以分成三个部分,每个部分具有不同的柔性。术语“可压缩结构”是指被构造成被压缩(即收拢)并在尺寸和/或体积上减小的整体结构的机械性能。多个增强的可扩张元件提供整个结构随时间的稳定性。多个可成形元件可以被配置为一个独立的整体单元,该整体单元具有一个连接到另一个的多个隔室,或者多个可成形元件可以被配置为几个单独的单元。

如上所述,目前公开的主题涉及瓣膜(诸如二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣,诸如主动脉瓣和/或肺动脉瓣)的微创经导管置换。目前公开的主题的支撑结构能够经由经心尖或经隔膜的方法展开到自然二尖瓣上。然而,本公开的技术不限于二尖瓣和/或三尖瓣的替换,并且还可以应用于作为半月瓣的任何其他渗漏或狭窄的心脏瓣膜的治疗,用于先天性心脏缺陷(诸如心房或室间隔膜缺损或动脉导管未闭)的闭合和密封,或任何其他动静脉瘘或分流,以及最佳的左心耳密封和闭合。此外,目前要求保护的主题的密封和锚定技术可适用于复杂和曲折的解剖结构(诸如心房、肺静脉、肾动脉等)的消融手术中的最佳组织附接。此外,这一概念也适用于骨科植入物、整形外科、神经外科、软组织外科等。原位患者特定假体配合和密封概念的其他应用也可以应用。

目前公开的主题包括收拢的对称或非对称支撑结构。一旦支撑结构被展开并且其正确位置通过适当的成像方式(诸如荧光透视和/或超声心动图)被确认,支撑结构就根据患者的解剖结构被选择的生物相容性材料原位填充,生物相容性材料包括以下形式的合适材料中的至少一种:气体(诸如氦气、二氧化碳或其他)、液体(诸如盐水、注射用水、具有可能硬化特性的液体聚合物化合物诸如反向热凝胶、水凝胶、医用级硅酮或其他流体)或任何其他合适材料(诸如任何种类的生物基质、高渗颗粒等),同时保持柔性并允许随心动周期谐调移动。更具体地,柔性承载元件能够在原位成形。

在一些实施例中,柔性承载元件具有外表面,外表面具有粗糙纹理,能够将支撑结构自锚定到自然组织。外表面可以限定任何可能的图案,诸如网状图案、点状图案或网格状图案。外表面可以由促进内皮快速生长的材料制成。柔性承载元件可以具有与开放腔相接的内表面,该内表面由允许平滑且线性的血液流动并防止血栓形成和湍流流动的材料制成。柔性承载元件可以包括至少一个非血栓形成的织物网部分。

在一些实施例中,多个可成形元件中的每一个被配置成能够在尺寸和形状上原位调节,以将支撑结构自锚定并密封到自然组织。至少一个可成形元件中的每一个能够使用至少一种填充材料单独地或同时地原位填充,从而实现对二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣的最佳密封和组织锚定,同时保持柔性并允许随心动周期移动。填充材料可以具有固有的柔性特性,允许根据患者的解剖结构在原位填充期间偏心加宽和扩张。至少一种填充材料可以包括至少一种流体,流体的形式是气体、液体、胶体、粉末、颗粒或其任意组合中的至少一种。

在一些实施例中,多个增强的可扩张元件被配置并可操作以自锚定和稳定支撑结构。一些增强的可扩张元件可以位于可成形元件的顶部或上方,迫使每个可成形元件径向扩张。增强的元件中的一个可以限定开放腔的固定内部尺寸,并且被配置并可操作以在瓣环水平上保持稳定性。在这方面,应该注意的是,增强的元件仅在中间细部(waist)(瓣环水平)将装置保持在固定半径。织物和可成形元件主要允许心房和心室水平的外部扩张,但也允许内部扩张。因此,在泄漏更普遍的这些水平上,内部扩张可能有助于生物合成瓣膜和装置之间的密封。此外,这种内部扩张不会扭曲生物合成瓣膜(因为扩张是与可成形元件一起进行的,该可成形元件被配置成符合它所接触的结构,并且在本质上不具有侵蚀性)。

多个增强的可扩张元件中的至少一些可以具有相同或不同的物理性质,物理性质包括形状或直径中的至少一个。

在一些实施例中,至少可成形元件和多个增强的元件中的每一个具有根据患者的解剖结构在支撑结构和自然组织之间提供至少270度密封的配置。

在一些实施例中,至少可成形元件和多个增强的元件中的每一个都具有闭环配置,根据患者的解剖结构在支撑结构和自然组织之间提供基本上360度的密封。

根据本发明的另一个广泛的方面,提供了一种假体瓣膜系统,假体瓣膜系统包括如上所述的支撑结构和与支撑结构联接的多个假体瓣膜小叶,其中多个假体瓣膜小叶被配置为单向瓣膜并作为单向瓣膜可操作。

在一些实施例中,多个假体瓣膜小叶被预锚定并附接到支撑结构。可替代地,多个假体瓣膜小叶集成到支撑结构中。

根据本发明的另一个广泛的方面,提供了一种用于在自然组织和假体植入物之间密封的方法。该方法包括:通过经心尖或经隔膜手术将具有多个可成形元件的柔性收拢支撑结构推进和展开到自然二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣上;用填充材料原位填充柔性支撑结构的至少一个可成形元件;增加柔性支撑结构的外部外表面;和根据患者的解剖结构形成柔性支撑结构的最终外部形状,从而在自然二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣与柔性支撑结构之间形成密封。

在一些实施例中,用填充材料原位填充柔性支撑结构的至少一个可成形元件包括单独地或同时地原位填充多个可成形元件。

在一些实施例中,该方法还包括将支撑结构自锚定到自然组织。

根据本发明的另一个广泛方面,提供了一种用于植入假体瓣膜的套件,该套件包括:容器,其能够提供无菌屏障;无菌导管,其容纳在容器内,无菌导管具有远侧端部和近侧端部;无菌假体瓣膜,其容纳在容器内,无菌假体瓣膜可拆卸地联接到无菌导管的远侧端部,其中无菌假体瓣膜包括多个假体瓣膜小叶,多个假体瓣膜小叶与如上所述的柔性收拢支撑结构联接;以及填充材料,其能够填充柔性收拢支撑结构并将无菌假体瓣膜展开到自然二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣上。

在一些实施例中,套件还包括联接到柔性收拢支撑结构的注射装置。注射装置用于注射用于根据患者的解剖结构填充柔性支撑结构的材料。

在一些实施例中,注射装置包括具有多个内腔的多内腔递送结构,其中多内腔结构的一个内腔被配置成用于注射填充材料,该内腔包括连接到柔性收拢支撑结构的至少一个可成形元件的至少一个注射端口。

在一些实施例中,至少一个注射端口被配置为能够关闭的单向端口。

在一些实施例中,柔性收拢支撑结构能够用填充材料的至少一部分预填充。

在一些实施例中,填充材料包括高渗剂,当暴露于液体时,高渗剂能够在柔性收拢支撑结构内扩张。

在一些实施例中,无菌假体瓣膜包括多个前置假体瓣膜小叶,多个前置假体瓣膜小叶被配置为组合的永久性瓣膜,其中,多个前置假体瓣膜小叶被容纳在柔性收拢支撑结构内。

在一些实施例中,多个假体瓣膜小叶被预锚定并附接到柔性收拢支撑结构。可替代地,多个假体瓣膜小叶集成到柔性收拢支撑结构中。

根据本发明的另一个广泛的方面,提供了一种与用于容纳假体瓣膜的支撑结构一起使用的介质,该介质包括由能够将支撑结构自锚定到自然组织的粗糙纹理制成的外表面和由允许平滑且线性的血液流动并防止血栓形成和穿过瓣膜的湍流流动的材料制成的相对的内表面。

在一些实施例中,相对的内表面限定了开放腔。

在一些实施例中,外表面限定了网状图案、点状图案或网格状图案。

在一些实施例中,外表面由促进内皮快速生长的材料制成。

在一些实施例中,介质由弹性材料制成,使得支撑结构在成形时能够主要进行径向扩张。介质(即织物)可以被配置成主要允许朝向自然环的扩张。

附图简述

为了更好地理解本文公开的主题并且举例说明本文公开的主题可以如何在实践中实现,现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式来描述实施例,在附图中:

图1是根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的可能配置的示意性透视图;

图2A至图2C是根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的一个可成形元件的不同可能配置的俯视图;

图2D至图2F是根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的可能配置的等轴测视图;

图3A至图3D是根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的内部元件的不同可能配置的示意性内部前视图;

图4A至图4D是根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的不同可能配置的示意性横截面图;

图5A至图5D是介质的可能配置的侧视图,根据当前公开的主题的一些实施例,该介质可以与用于容纳假体瓣膜的支撑结构一起使用;图5A1至图5D1是图5A至图5D介质的放大图;

图6A是根据当前公开的主题的一些实施例的二尖瓣中的展开的支撑结构的可能配置的房室透视图;

图6B至图6D是根据当前公开的主题的一些实施例的二尖瓣(图6B)、二尖瓣中的展开的预成形支撑结构的可能配置(图6C)、二尖瓣中的展开的成形支撑结构的可能配置(图6D)的透视图;

图6E至图6F是根据当前公开的主题的一些实施例的三尖瓣中的展开的预成形支撑结构的可能配置(图6E)、三尖瓣中的展开的成形支撑结构的可能配置(图6F)的透视图;

图7A至图7D是根据当前公开的主题的一些实施例的假体瓣膜系统的可能配置的不同的示意性视图;

图8是示意出根据当前公开的主题的一些实施例的用于在自然组织和假体植入物之间密封的方法的主要步骤的框图;和

图9是示意出根据当前公开的主题的一些实施例的用于植入假体瓣膜的套件的框图。

具体实施方式

参考图1,图1示出了根据当前公开的主题的广泛方面的用于容纳假体瓣膜的展开的锚定和密封支撑结构100的示意性概况。支撑结构100包括柔性承载元件102,该柔性承载元件102限定了开放腔,并且能够容纳多个可成形元件104和多个增强的可扩张元件106,使得多个可成形元件104和多个增强的可扩张元件106完全封闭在柔性承载元件102内,从而产生高度可压缩、柔性动态的支撑结构。在特定且非限制性的示例中,支撑结构100可以被配置为收拢的对称或非对称沙漏结构。柔性承载元件102被配置成并可操作成连接在支撑结构的元件之间并将支撑结构的元件保持在一起,从而产生高度可压缩的柔性动态结构。如果需要,柔性动态结构能够适应心肌扭转和组织重塑(例如,动态结构保持柔性,因此符合手术后的解剖变化)。柔性承载元件102可以被配置为环形外壳(即环形柔性外壳),并且可以由具有网状图案的生物相容性和非血栓形成性织物制成。至少一个可成形元件104中的每一个被配置成在尺寸和形状上可原位调节,以将支撑结构自锚定和密封到自然组织。特别地,多个可成形元件104被配置成用于根据患者的解剖结构来防止瓣膜周围渗漏和实时成形支撑结构框架。更具体地,多个可成形元件104被配置为可扩张套筒,其能够用任何生物安全、惰性、耐用且非血栓形成的选择填充材料原位填充和成形,使得在任何泄漏的情况下,不会造成伤害。在插入之前,填充材料或其一部分可能存在于收拢的支撑结构中。填充过程根据患者的特定解剖结构,使用患者的组织作为用于结构的最终成形的模具来成形支撑结构100,并作为最小化瓣膜旁泄漏的个性化且精确的密封机制。在填充可成形元件104时,每个可成形元件104的外径增加,并根据自然瓣膜解剖结构原位形成其最终外部形状。填充材料限定固有的柔性,允许在操作者控制的原位填充过程中偏心加宽和扩张。这使得能够根据患者瓣膜解剖结构精确成形支撑结构外壁,在自然瓣膜和支撑结构之间产生最大密封,最小化瓣膜旁泄漏,同时最小化对相邻解剖结构的损伤。多个增强的可扩张元件106通过/利用柔性承载元件102包绕(engulf)/嵌入,并且旨在将支撑结构100稳定在充当支撑架的不规则管状结构(例如二尖瓣)上。多个增强的可扩张元件106保持支撑结构100的固定内部尺寸,从而避免瓣膜间隙受损。可成形元件104可以向前(例如朝向隔膜)、向后(例如朝向自由壁)扩张,并在其心房和心室两个方面包绕自然环,同时避免在心房和/或心室的腔或壁的宽阔区域(expanse)上扩张(特别是避免左心室流出道阻塞)。多个增强的可扩张元件106可以由镍钛诺(或任何其他相容材料)制成。多个增强的可扩张元件106产生瓣环中间细部108,用于柔性动态结构的稳定性。支撑结构100的结构特征允许形成中间细部108,在其所有方面锚定和包绕自然环。

在一些实施例中,支撑结构的内径壁比与瓣膜的前外侧和后内侧直接接触的壁更硬,仅允许在前外侧-后内侧方向上扩张,促进中间细部形成和最大密封。支撑结构内径壁可以更硬并且对填充压力更耐用,以能够实现固定的内径,从而避免同心扩张和在瓣膜环的任一侧的腔体积折衷。额外的镍钛诺(或任何其他合适的材料)支撑可以添加到内部支撑结构壁上,用于进一步加固。

参考图2A至图2C,图2A至图2C示出了根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的一个可成形元件的不同可能配置的俯视图。如上所述,可成形元件是不限于任何特定几何构造的闭环元件。可成形元件可以具有各种形状、大小或宽度。多个可成形元件中的每个可成形元件可以是彼此不同的或相同的。可成形元件可以具有不对称的形状。

在一些情况下,不规则的解剖结构位于重要的解剖结构附近(即二尖瓣前面的左心室流出道),因此强调了不伤害这些结构的重要性。由于这个原因,目前公开的主题的可成形元件可以仅允许在特定向量中径向扩张,同时规避了精细结构。如图2A的非限制性示例所示,可成形元件可以具有包括圆形部分和椭圆形部分(D形)的非对称形状。可选地,如图2B的非限制性示例所示,可成形元件的形状可以限定向外弯曲圆形/椭圆形部分的隆起部。图2C所示的构型(其中可成形元件具有包括椭圆形部分和隆起部部分的对称形状)能够提供270度的密封,因为可成形材料的前部可以是半刚性的,因此不允许柔性材料在该特定向量中扩张。可成形元件的这种270度密封有助于结构和自然组织之间的最佳密封效果,同时避免接触和/或伤害相邻解剖结构。

参考图2D至图2F,图2D至图2F示出了根据当前公开的主题的一些实施例的展开的支撑结构的可能配置的等轴测视图。更具体地,在图2D中示出了整个展开的支撑结构的外部视图。在图2E中示出了展开的支撑结构的横截面图,示出了内部元件(由柔性承载元件包围的可成形元件和增强的可扩张元件)的横截面图。图2F示出了整个展开的支撑结构(包括可成形元件和增强的可扩张元件而没有柔性承载元件)的外部视图。

参考图3A至图3D,图3A至图3D示出了根据本公开的一些实施例的展开的支撑结构200A至200D的不同元件的可能配置的内部前视图。多个增强的可扩张元件206A、206A’、206B、206B’、206C和206C’以及可成形元件204A和204B通过/利用柔性承载元件202包绕/嵌入。在特定的非限制性示例中,多个增强的可扩张元件206A、206B和206C中的每一个可以具有提供瓣环稳定性的半开配置或闭环配置。如图3A至图3D所示,多个增强的可扩张元件206A、206A’、206B、206B’、206C和206C’可以具有不同或相同的形状和/或直径和/或宽度。在该特定且非限制性的示例中,多个增强的可扩张元件206A、206B和206C可以被配置为由诸如镍钛诺的任何刚性和柔性材料制成的三个柔性闭环或半开圆形元件206A、206B和206C(即,心房、瓣环和心室)。在该特定且非限制性的示例中,闭环或半开圆形元件可以具有如206A、206C所示的支架状图案或如206A’、206B、206C’所示的正弦图案,从而允许柔性和一致性。这样,它一方面允许稳定性和相对柔性,因为多个增强的可扩张元件206A、206A’、206B、206B’、206C和206C’能够响应于由生物合成瓣膜的打开所施加的径向力而扩张(由于其图案——例如支架状或正弦状)其直径。

在具体的且非限制性的示例中,心房环206A或206A’位于可成形元件204A上方,允许其在膨胀期间朝向瓣环压缩,从而减少整体膨胀并促进在心房水平朝向瓣膜的圆周边界的径向扩张。心室环206C或206C’位于可成形元件204B的下方,允许其在膨胀期间朝向瓣环压缩,从而减少整体膨胀并促进在心室水平朝向瓣膜的圆周边界的径向扩张。因此,在该示例中,心房环206A或206A’和心室环206C或206C’被配置为迫使每个可成形元件204A和204B径向扩张。瓣环环状部/中间细部206B或206B’位于两个可成形元件204A和204B之间,并且可以包括一个或更多个元件。多个可成形元件204A和204B可被配置为两个可扩张的织物套筒,每个套筒被容纳在支撑结构200A至200D(例如在心房和心室水平)的远侧端部。两个可扩张织物套筒204A和204B可以包含任何柔性或柔性填充材料,诸如生理液体、气体、反热凝胶、水凝胶、高渗颗粒、医用级硅酮、响应不同化学反应(诸如紫外光、与附加液体或非液体聚合物的反应、温度等)而改变其物理状态的液体聚合物。然而,本公开不限于特定填充材料的任何使用。

参考图4A至图4D,图4A至图4D示出了根据当前公开的主题的一些实施例的支撑结构400A至400D的可能的不同配置的横截面图。附图示出了支撑结构400A至400D的横截面图,示出了柔性承载元件402在一侧覆盖多个增强的可扩张元件406A、406A’、406B、406B’、406C’和406C以及多个可成形元件404A和404B,以及在另一侧暴露的多个增强的可扩张元件406A、406A’、406B、406B’、406C’和406C以及多个可成形元件404A和404B。多个增强的可扩张元件406A、406A’、406B、406B’、406C’和406C可以被配置为支撑架和/或可以具有暴露的锋利边缘,该锋利边缘被制成锚定在周围组织内,或者在瓣膜的心房、心室或心房和心室两个方面,以获得更好的组织自锚定和位置稳定性。多个可成形元件404A和404B以及柔性承载元件402可以具有与上述相同的特性。

根据本公开的另一个广泛方面,提供了一种与用于容纳假体瓣膜的支撑结构一起使用的介质。该介质可与上述支撑结构一起使用,或与任何其它市售支撑结构和/或假体瓣膜一起使用。本发明人已经发现,通过使用具有由粗糙纹理制成的外表面和由允许平滑且线性的血液流动的材料制成的相对内表面的介质,能够将支撑结构自锚定到自然组织,并防止形成血栓和穿过瓣膜的湍流流动。柔性承载元件限定了支撑结构的外壁,并且可以具有外表面,该外表面具有用于很大摩擦的粗糙纹理,以将支撑结构自锚定到自然组织并允许快速上皮化。该特性还可应用于对瓣环半纤维化组织产生微损伤,从而进一步促进快速上皮化。特别地,与自然组织接触的介质的外部/外表面可以通过由多种材料组成的网状物制成,并以促进内皮快速生长并减少或防止残余渗漏的方式构造,诸如多个针织的互连环,尤其是互锁的针织或编织或其任意组合。针织网还可以包括管状壁,该管状壁基本上围绕柔性结构的外表面。针织网或编织网可以通过使用任何商业上可获得的技术(诸如编结、交织、电纺和/或将多孔模具浸入一种或更多种试剂中)来制造。网可以是单层或多层的,其中每一层可以具有(或不具有)不同的纹理和/或结构。例如,针织/编织/编结/电纺网的至少部分是基于可包括多根细丝的单根纤维。网的至少部分由弹性材料(诸如聚氨酯纤维)构成,该弹性材料可以与附加材料混合以获得强度、耐久性、弹性、抗菌性能等。此外,在一个具体的且非限制性的示例中,通过经由胺和/或羟基结合附接到等离子体聚合物上,网状物可以用细胞粘附促进材料覆盖。介质的相对内表面可以限定一个开放腔。

参考图5A至图5D,图5A至图5D示出了根据当前公开的主题的一些实施例的介质500A至500D的可能配置的透视图。图5A1至图5D1分别是介质500A至500D的外表面的放大部分。介质500A至500D可以由相同或不同的织物部分制成,其中每个部分可以围绕支撑结构的不同部分。如图所示,介质500A至500D可以配置为网眼织物衬里,如图5D1所示。然而,介质500A至500D不限于这种配置。附加地或可替代地,介质500A至500D的外表面可以限定各种纤维图案的布置(例如,沿着不同的轴线),其被配置成提供促进快速内皮生长并减少或防止残余渗漏。例如,纤维图案的布置可以包括如图5A1所示的网格状图案502A、如图5B1所示的粗糙状(rough-like)图案502B、如图5C1所示的点状图案502C或如图5D1所示的网状图案502D。

如果介质502与当前公开的主题的支撑结构一起使用,介质502可以由具有一定弹性的至少一种材料(诸如聚氨酯、蜘蛛丝等)制成,以允许在柔性承载元件500(例如网状物套筒)内的可成形元件500被修改时主要进行径向扩张,以使得填充材料不会在心房或心室(瓣环的近端或远端)的宽阔区域上扩张。如上所述,填充材料可以包括至少一种流体,流体呈气体、液体、胶体、粉末、颗粒或其任意组合中的至少一种的形式。填充材料可以具有固有的柔性特性、随时间(至少十年)的稳定性,并且应该是生物相容性和非血栓形成性的,诸如水凝胶。

参考图6A,图6A示出了根据本公开的一些实施例的展开的支撑结构1的可能配置的房室透视图。在该图中未示出多个增强的可扩张元件和多个可成形元件。该图示出了展开的支撑结构1在二尖瓣中的功能定位。如上所述,目前公开的主题的支撑结构可以与容纳在由支撑结构限定的开放腔中的任何种类的独立假体或生物假体瓣膜一起使用。然后,支撑结构充当定制的瓣环中间细部,用于假体或生物假体与自然组织的最终密封和自锚定。

参考图6B至图6D,图6B至图6D示出了在二尖瓣中展开的支撑结构1的逐渐成形过程,如下面关于图8进一步详述的。更具体地,图6B示出了二尖瓣的心房视图,并且图6C示出了展开后(成形前)二尖瓣中展开的预成形支撑结构1。图6D示出了二尖瓣中成形的展开支撑结构1,示出了密封机构并实时锚定二尖瓣的不规则解剖结构。图中示出了在展开的支撑结构1和二尖瓣之间提供完全且最佳密封的能力。

参考图6E至图6F,图6E至图6F示出了三尖瓣中展开的支撑结构1的逐渐成形过程。更具体地,图6E示出了在展开后(成形前)三尖瓣中展开的预成形支撑结构1。图6F示出了三尖瓣中成形的展开支撑结构1,示出了密封机构并实时锚定三尖瓣的不规则解剖结构。展开的支撑结构1的独特配置实现了如图所示的二尖瓣以及三尖瓣的完全且最佳的密封和组织锚定,这是由于多个可成形元件中的每一个在尺寸和形状上可原位调节的能力,用于将支撑结构自锚定和密封到自然组织。如这两个非限制性实施例所示,目前公开的主题的支撑结构1具有配合任何不规则解剖结构的能力。

参考图7A至图7D,图7A至图7D示出了根据本公开的一些实施例的假体瓣膜系统800的可能配置的不同视图。图7A示出了假体瓣膜系统800的透视图,其中瓣膜小叶802与当前公开的主题的支撑结构804联接,以提供集成的假体瓣膜系统800。图7B至图7D分别呈现假体瓣膜系统的侧视图、俯视图和横截面图。瓣膜小叶802可以是任何商业上可获得的瓣膜小叶,并且在其展开和成形时可以立即用作与支撑结构804结合的永久性瓣膜。在展开之前,小叶802可以隐藏在支撑结构804内。瓣膜小叶802可以被配置为嵌入的生物(或任何其他材料,例如印刷的生物基质、生物惰性聚合物等)瓣膜小叶。这种配置能够提供假体瓣膜系统800,一旦在瓣膜间隙内展开和成形,假体瓣膜系统800是自主的、独立的、全功能的假体瓣膜。

瓣膜小叶可以配置如下:

(i)瓣膜小叶可以预锚定/预固定并附接到支撑结构,并且可以在展开时准备好使用。浸渍的牛/猪心包(或其他)组织可用于瓣膜小叶,如图7A至图7D所示;

(ii)瓣膜小叶可以配置为由生物(或其它)基质产生的集成生物合成小叶;

(iii)使用作为密封和锚定中间细部的支撑结构,商业生物合成瓣膜小叶可以集成到系统中。

根据另一个广泛的方面,目前公开的主题涉及用于植入假体瓣膜的套件。该套件包括能够提供无菌屏障的容器;容纳在容器内的无菌导管,无菌导管具有远侧端部和近侧端部;容纳在容器内的无菌假体瓣膜,该无菌假体瓣膜可拆卸地联接到无菌导管的远侧端部,其中该无菌假体瓣膜包括多个假体瓣膜小叶,多个假体瓣膜小叶与柔性收拢支撑结构联接;以及能够修改柔性收拢支撑结构和使柔性收拢支撑结构成形的成形/填充材料。在将支撑结构成形到二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣上时,无菌假体瓣膜可以被递送并展开到支撑结构的内缘中。二尖瓣环、支撑结构和假体瓣膜之间的定位和密封可以通过不同的成像方式来确认。该套件可以包括可拆卸地联接到柔性收拢支撑结构的注射装置。注射装置可以包括具有多个内腔的多内腔递送结构,其中多内腔结构的一个内腔被配置成用于注射填充材料。内腔包括连接到柔性收拢支撑结构的至少一个可成形元件的至少一个注射端口。因此,成形材料可以通过注射装置中的注射端口前进,以直接到达支撑结构(包含至少一个注射端口)中,并以均匀的方式注射。一旦通过经食管超声心动图(TEE)和荧光透视确认最大密封而完成展开和精确成形,注射装置可以被断开,并且端口被密封以防止泄漏。例如,注射端口可以被配置为受支撑结构内增加的液压压力影响(或者受用于成形材料泄漏控制的任何其他封闭和密封机构的影响)的单向端口。可替代地,支撑结构可以预填充有高渗剂,当暴露于任何种类的液体时,高渗剂在支撑结构内扩张。如果使用液体聚合物或凝胶状材料作为填充材料;为了减少浪费和系统堵塞,填充材料的注射可以在不可穿透的封闭胶囊中,以便仅在支撑结构附近被刺穿和注射。可替代地,支撑结构可以预填充有高渗剂,高渗剂将在暴露于任何种类的液体时在支撑结构内扩张。

套件尺寸可根据特定途径(经心尖、经隔膜等)进行匹配。根据特定的瓣膜或解剖位置,可以应用其他方法。

根据本公开的另一个广泛方面,提供了一种原位形成定制的(即患者特定的)新型密封和锚定机构的方法,用于在复杂或不规则的解剖结构(诸如心脏瓣膜)中植入假体装置。该方法允许在成像下根据患者自身的瓣膜(或其他)解剖结构实时精确成形/配合支撑结构外壁,在自然组织和支撑结构之间产生密封,并最小化瓣膜旁泄漏。

参考图8,图8示出了用于在自然组织和假体植入物之间密封的方法600的主要步骤的流程图。方法600包括在602中通过经心尖或经隔膜的方法将具有多个可成形元件(具有或不具有小叶)的柔性收拢支撑结构推进和展开到自然二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣上。本公开主题的收拢支撑结构在真空下以压缩方式折叠到导管中。支撑结构可包括多个可成形元件,多个可成形元件被配置成被单独或同时地原位填充,实现了对二尖瓣和/或三尖瓣和/或半月瓣的最佳密封和组织锚定。

以下是一个具体手术的非限制性示例,在该手术中,支撑结构的展开是渐进的:整个支撑结构不是一次展开,而是可成形元件按步骤顺序展开。进行股静脉穿刺,并将导管鞘插入静脉中。在荧光镜和/或经食管超声心动图(TEE)引导下,进行经隔膜穿越,允许从腹股沟进入心脏左心房。然后,可以将硬丝穿过自然二尖瓣(MV)插入左心室(LV)心尖。然后可以取回经隔膜穿刺(TSP)套件,并且可以将支撑结构递送结构通过丝插入到LV心尖。一旦定位在LV心尖,只有远侧可成形元件会暴露,然后朝向MV收回(同时部分卷曲)。然后可以展开远侧可成形元件,且然后可以进一步朝向瓣环收回支撑结构,并且瓣环中间细部也暴露在MV瓣环水平中。在这个阶段,可以测试稳定性。一旦确认,近侧可成形元件被展开。然后在604中用填充材料原位成形至少一个可成形元件,增加柔性支撑结构的外表面;并且根据患者的解剖结构形成其最终的外部形状,以还在自然瓣膜和柔性支撑结构之间产生密封。更具体地,一旦支撑结构稳定并在成像模式(TEE和/或荧光透视)下正确定位,成形材料通过注入流体介质/化学反应来增加其体积。在这个阶段,可成形元件达到最佳扩张点(由操作者控制,并且可以是可逆的),该扩张点与MV瓣环的自然解剖结构相互作用,并实现自适应密封。

在一些实施例中,方法600可以包括在606A中在成形时释放容纳在柔性收拢支撑结构内的多个前置假体瓣膜小叶。小叶被配置为永久性瓣膜。可替代地,方法600可以包括在606B中展开替换瓣膜。以这种方式,能够经导管植入具有精确的、患者特定密封机构的商业假体瓣膜。这是通过在支撑结构已经放置在其指定位置时,使用患者的具体解剖结构作为模具在原位对支撑结构进行最终成形来实现的。可以使用用于递送和展开支撑结构的相同导丝来实现支撑结构递送结构的回收和假体瓣膜的插入。可以在相对于支撑结构中间细部评估其精确位置的同时定位假体瓣膜。一旦在成像模式下确认了假体瓣膜的位置,就展开假体瓣膜并测试其稳定性、密封性和功能性(即,支撑结构和假体瓣膜之间的瓣膜旁渗漏、高梯度、左心室流出道梗阻(LVOTO)、小叶接合)。

在一些实施例中,方法600可以包括:当在602中推进和展开柔性收拢支撑结构之前,在608A中将柔性收拢支撑结构联接到递送系统(即注射装置);以及在手术结束时,在608B中将柔性收拢支撑结构与递送系统(即注射装置)脱离。手术的最后一步包括收回假体瓣膜的递送系统、收回GW和股静脉闭合装置(femoral vein closure)。

参考图9,图9示意出了示出用于植入假体瓣膜的套件700的主要功能元件的框图。套件700包括能够提供无菌屏障的容器702,无菌导管704容纳在容器702内,无菌假体瓣膜706容纳在容器702内,可拆卸地联接到无菌导管的远侧端部。无菌假体瓣膜706包括多个假体瓣膜小叶,这些小叶与如上所述的柔性收拢支撑结构联接。多个假体瓣膜小叶可以容纳在柔性收拢支撑结构内,并且可以被配置为用作永久性瓣膜的前置假体瓣膜小叶。多个假体瓣膜小叶可以预锚定并附接到柔性收拢支撑结构。可替代地,多个假体瓣膜小叶可以集成到柔性收拢支撑结构中。成形材料708可以具有固有的柔性特性、稳定性和随时间(至少十年)的耐久性,并且应该是生物相容的和非血栓形成的。成形材料708可以包括高渗剂,其能够当暴露于液体时在柔性收拢支撑结构内扩张。柔性收拢支撑结构能够预填充成形材料708的至少一部分。

在一些实施例中,套件700还包括注射装置710,该注射装置710可拆卸地联接到柔性收拢支撑结构。注射装置710能够根据患者的解剖结构填充柔性支撑结构和使柔性支撑结构成形。可选地,注射装置710还能够在某个位置精确地展开柔性收拢支撑结构。注射装置710可以包括具有多个内腔的多内腔递送结构712,其中多内腔结构中的一个内腔被配置成用于注射填充材料。内腔包括连接到柔性收拢支撑结构的至少一个可成形元件的至少一个注射端口。注射端口可以被配置为能够关闭(例如,在施加增加的液压压力时)的单向端口。一旦填充完成并且获得精确定位,注射装置710能够被断开。

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