可吸收血管过滤器的制造方法

可吸收血管过滤器的制造方法【专利摘要】本发明公开了一种可吸收血管过滤器，其部署在血管内以临时过滤体液。优选的实施方式是将这样的可吸收血管过滤器放置在下腔静脉（IVC）内以过滤栓子，从而在有限的时间期限及时预防肺栓塞。一旦保护不受PE影响的任务完成，该过滤器根据由过滤器成分的吸收性能决定的计划方案进行生物降解。因此，临时可吸收血管过滤器消除了永久的下腔静脉过滤器引起的长期的并发症，如增加的深静脉血栓、缘于过滤器碎裂的邻近脏器穿刺和栓塞，同时还规避了去除金属可回收下腔静脉过滤器的要求。【专利说明】可吸收血管过滤器相关申请的交叉引用[0001]本申请主张以下专利申请的优先权利益:于2011年2月28日MitchellEggers电子申请的名称为"AbsorbableVascularFilter〃、序列号为13/036,351的美国专利申请，以及于2011年4月28日MitchellEggers电子申请的名称为〃VascularFilterStent"、序列号为13/096,049的美国专利申请，通过引用的方式将该两项专利申请的全部内容并入本文。【
技术领域：
】[0002]本发明总体上涉及血管过滤器，并且更具体地涉及部署在血管内以临时过滤体液的可吸收血管过滤器。优选的实施方式是将这样的可吸收血管过滤器放置在下腔静脉(IVC)内以在具体的时间期限预防肺动脉栓塞，该具体的时间期限由过滤器的吸收性能确定。【
背景技术：
】[0003]每年有10万到30万的美国人死于肺栓塞(PE)，超过了死于乳腺癌和艾滋病的人数的总和，肺栓塞(PE)在美国是第三大死因[1-5]。在欧洲发现类似的PE发病率，导致每年约370，000人死亡[6]。此外，PE是首个24小时生存的创伤患者的第三大最常见的死因。据估计，所有住院的病人中的25%有某种形式的深静脉血栓(DVT)，如果不形成PEJUDVT往往在临床上不明显[7]。平均而言，33%的DVT会发展成症状性PE，其中症状性PE中的10%将是致命的[6]。[0004]美国外科医师总会(TheUSSurgeonGeneral)已经认识到了这令人震惊的统计数字，并于2008年正式发出呼吁采取行动防止DVT和PE[I]。不幸的是，DVT/PE严重影响了老年人，部分原因是医疗后长期不活动。年龄在50岁以下，发病率相对较低(1/100,000),年龄在85岁，则发病率按指数规律加速达到1000/100，000[8]。因此，美国外科医师总会已经宣布:如果不采取更好的预防措施，那么美国老龄化人口中DVT/PE病例的数量的增长会超过人口增长[I]。[0005]起因于DVT的PE的风险因素类似魏克氏三特征(Virchow’striad)[9]:⑴内皮损伤，(ii)凝固性过高(hypercoaguability),(iii)血流动力学变化(瘀滞或瑞流)。因此，具体的风险因素包括:髋关节和膝关节置换术，腹部、盆腔及四肢手术，骨盆和长骨骨折，长时间不动(如长期的住院和空中旅行)，瘫痪，高龄，在先的DVT，癌症，肥胖，COPD(慢性阻塞性肺病)，糖尿病和CHF(慢性心力衰竭)。骨科医生是特别关注的，因为他们的病人在没有预防性治疗的情况下，在膝关节和髋关节手术后，遭遇DVT和PE的风险概率有40%-80%[10-12]。[0006]美国科学院骨科医生学会(AAOS)已出版用于预防PE的指南。基本上，对于标准风险的患者，应考虑化学预防剂，如阿斯匹林，低分子量肝素(LMWH)，合成五糖类(pentassaccharides),或华法令(warfarin),另外还有手术中机械预防和/或术后即时机械预防[13]。[0007]阿司匹林使症状性DVT方面相对风险减少29%并且使致命性PE的相对危险减少58%[14]。LMWH使DVT方面的风险减少30%，并已被证明比普通肝素对高危人群(如髋关节和膝关节置换术人群)更有效[7]。为实现国际标准化比值(INR)结果在2和3之间，在引入肝素的24至48小时内，开始使用华法令作为二级预防血栓持续3个月，相比于安慰剂，这会将复发性静脉血栓栓塞(VTE)的风险降低90%。机械预防(包含用气囊反复压缩腿的充气加压装置)也与抗凝血剂一起使用，以减少PE的发生。[0008]预防的持续时间取决于潜在的DVT形成的原因。目前对中度到高度风险的手术推荐预防最低7-10天，对许多骨科手术推荐预防高达28-35天。特别是创伤骨科，DVT预防一直持续到病人活动(32%)，住院病人出院(19%)，术后3周(16%)，术后6周(27%)，并且在罕见的情况下，持续到6周以上(7%)[17]。研究表明，在80%的创伤患者中，凝固性过高(hypercoaguability)在损伤后仍然存在至少一个月[18]。关于全膝关节和髋关节置换术以及癌症手术，推荐35天的预防性治疗[12，19]。总体而言，可能的VTE的预防性治疗往往保证在创伤或大手术后长达6周。[0009]药物预防的禁忌包括活动性出血、出血素质、出血性中风、神经外科、创伤过多、血胸、伴随颅内出血的骨盆或下肢骨折、抗凝中断、以及进行手术的近期DVT/PE患者。[0010]对于上述抗凝血预防有禁忌的患者，或抗凝血治疗失败的患者，AA0S、美国医师学院以及英国血液学标准委员会都建议使用下腔静脉(IVC)过滤器[13，20，21]。这些血管内的金属过滤器通过导管部署进入IVC中，以在由DVT产生的栓子到达肺部导致PE之前基本上捕获该栓子。此外，英国血液学标准委员会建议将IVC过滤器置入有抗凝禁忌并在分娩前不久(2个星期内)发展广泛的VTE的怀孕患者体内。[0011]东部创伤外科协会(TheEasternAssociationforSurgeryofTrauma)还建议将预防性IVC过滤器放置在出血风险增加和长期卧床外伤患者体内[22]。这种预防性的建议遵循表明经历过IVC放置的严重多发伤患者有低比率的PE的研究结果[23-25]。事实上，整个IVC过滤器用户从1999年的49，000个单位增长至2007年的167，000个单位，并且预计到2012年达259，000个单位，这一快速增长的数据就是使用可回收IVC过滤器预防的市场[26，27]。`[0012]主要用于IVC放置的示例性血管过滤器在下述专利文献中被公开:U.S.Pat.N0.4，425，908；U.S.Pat.N0.4，655，771；U.S.Pat.N0.4，817，600；U.S.Pat.N0.5，626，605；U.S.Pat.N0.6，146，404；U.S.Pat.N0.6，217，600B1；U.S.Pat.N0.6，258，026B1；U.S.Pat.N0.6，497，709B1；U.S.Pat.N0.6，506，205B2；U.S.Pat.N0.6，517，559B1；U.S.Pat.N0.6，620，183B2；U.S.Pat.App.Pub.N0.2003/0176888；U.S.Pat.App.Pub.N0.2004/0193209；U.S.Pat.App.Pub.N0.2005/0267512；U.S.Pat.App.Pub.N0.2005/0267515；U.S.Pat.App.Pub.N0.2006/0206138A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2007/0112372A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2008/0027481A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2009/0192543A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2009/0299403A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2010/0016881A1；U.S.Pat.App.Pub.N0.2010/0042135A1；以及U.S.Pat.App.Pub.N0.2010/0174310A1。[0013]IVC过滤器疗效已在一些I类和II类证据研究中被证实[22，28-30]。较早所安装的大多数过滤器预计成为永久固定装置，内皮化在7-10天内发生，使得在没有导致危及生命的出血的不可逆的血管损伤、IVC的解剖以及血栓的情况下，去除大多数模型是不切实际的。虽然这些永久过滤器已阻止了PE，他们已被证明随着时间的推移实际上增加了复发性DVT形成的风险。[0014]具体来说，关于预防PE的IVC过滤器的用途的Cochrane综述[31]引用了Decousus等发表的I类随机前瞻性临床试验[32],其中，具有IVC过滤器队列(cohort)的DVT发病率增加了近2倍:(i)在第2年，过滤器队列中的21%的复发性DVT发病率对比无过滤器LMWH队列中的12%(P=0.02)，及(ii)在第8年，过滤器队列中的36%的复发性DVT发病率对比无过滤器队列中的15%(p=0.042)[33]。然而，过滤器确实降低了PE的发生；遭受只有1%的PE的过滤器队列对比在最先12天公示有5%的PE的无过滤器队列(P=0.03)。在所调查的任何时间范围内，可以看到死亡率无统计学上的显著差异。显然，由永久IVC过滤器引起的减少PE的初始利益被DVT的增加所抵消，在死亡率上没有任何差巳[0015]除了因长时间的IVC过滤器部署而导致DVT的发病率增大外，还报告过滤器阻塞的发生率为6%至30%，以及过滤器的迁移发生率(3%至69%)、静脉功能不全(5%至59)和血栓形成后综合征(13%至41%)[34-36]。包括血肿、感染、气胸、声带麻痹、中风、空气栓塞、错位、倾动静脉瘘以及不慎颈动脉穿刺的插入并发症有4%-11%的发生率[37]。[0016]临时或可回收IVC过滤器最近已销售，打算一旦PE的风险减退就将它们去除，从而规避永久过滤器的许多有害并发症。可回收过滤器提供柔性的钩、塌陷的组件以及不受约束的支架等特征，使得回收容易。不幸的是，这些相同的特征导致有害的过滤器移位、疲劳失效、IVC穿透、碎片迁移到肝静脉和肺动脉、过滤器倾斜和金属栓子[38-43]。自2005年以来，921例不良过滤器事件报告给FDA，其中包括328例器件迁移、146例器件脱体(金属栓子)、70例IVC穿孔、以及56例过滤器碎裂[44]。一些可回收品牌发布惊人的失败率，如BardRecovery过滤器在50个月的期间有25%的碎裂事故,这些事故导致终末器官栓塞。导致心脏栓塞的碎片中的71%引起危及生命的室性心动过速、心包填塞、以及在某些情况下的猝死。另一种可回收模型(BardG2)在24个月的期间导致12%的碎裂率[45]。这样的器件碎裂发生率被假定与留置时间成正比。[0017]这些失败事故和其他问题促使FDA于2010年8月发出正式的通告，该通告表明:“FDA建议，负责持续关注病人的可回收IVC过滤器的植入医师和临床医生应考虑一旦针对PE的保护不再需要，就立即移除该过滤器”[44]。尽管这些类型的可回收过滤器拟在几个月的时间内被除去，但是一些研究表明，约70%-81%的有可回收IVC过滤器的患者没有返回到医院去除过滤器，从而使成千上万的患者处于长期的可回收IVC过滤器放置引起的危及生命的不良事件中[41，44，46-48]。这些患者或者失去随访，或在没有发生并发症的情况下拒绝去除过滤器。【
发明内容】[0018]本发明包括用于过滤流体的系统和方法。某些实施方式包括新型的可吸收血管过滤器，该可吸收血管过滤器通过捕捉或者抑制体血管内的栓子而暂时防止肺栓塞。根据本发明的某些方面，相比于包括长期的、临时的以及可选的IVC过滤器在内的所有常规的血管过滤器，可吸收血管过滤器具有各种优点。最重要的是，本文所公开的可吸收血管过滤器是根据计划的方案在血管内慢慢地生物降解的，该方案根据所选择的不要求去除过滤器的可吸收过滤材料而设计。此外，可吸收血管过滤器元件由非金属合成聚合物制造，非金属合成聚合物通过周密设计的降解不会产生如传统的金属IVC过滤器所显示的对终末器官的不利的影响，传统的金属IVC过滤器会迁移并往往分成几部分。另外，由于可吸收血管过滤器的相对较短的留置时间(月)，传统的长期IVC过滤器所看到的DVT的反常增加可能被规避。【专利附图】【附图说明】[0019]图1a是可吸收血管过滤器的一种实施方式的剖开的等轴测视图，包括可吸收捕获元件的分阶段连续生物降解。[0020]图1b详细地描绘了图1a的捕获元件。[0021]图1c描绘了图1b的捕获元件在稍后的时间点的特征，其中，捕获元件的近侧部分被生物吸收/生物降解。[0022]图1d描绘了图1c的捕获元件在稍后的时间点的特征，其中，捕获元件的近端和中间部分已被生物吸收/生物降解，只留下远端部分。[0023]图1e描绘了图1b的捕获元件在最远时间点的完全的生物吸收/生物降解。[0024]图2a是可吸收血管过滤器的另一实施方式的横截面示意图，其还描绘了可吸收捕获元件的分阶段连续生物降解。[0025]图2b是在图2a所描绘的可吸收过滤器的可吸收捕获元件的放大的端视图。[0026]图2c描绘了在血管中安装过滤器时图2b的捕获元件。[0027]图2d描绘了稍后的时间点的图2c的捕获元件，其中内捕获环元件已经被生物吸收/生物降解。[0028]图2e描绘了在稍后的时间点的图2d的捕获元件，其中，一个环向安装的捕获元件已被生物吸收/生物降解。[0029]图2f描绘了在稍后的时间点的图2e的捕获元件，其中，两个环向安装的捕获元件已被生物吸收/生物降解。[0030]图2g描绘了在稍后的时间点的图2f的捕获元件，其中，在生物吸收/生物降解性之后仅保留一个环向安装的捕获元件。[0031]图2h描绘了在最远的时间点图2b的已经被完全生物吸收/生物降解的捕获元件。[0032]图3a是血管过滤器的一种实施方式的剖开的等轴测视图，该血管过滤器包括多个连接到该支架的捕获元件以过滤物质，如栓子。[0033]图3b详细描绘了3a中的捕获元件。[0034]图4a是由粗细度(size)为3-0、2_0、0和I的聚对二氧杂环己酮缝线以网状图案构建的可吸收血管过滤器，该可吸收血管过滤器的特征在于:根据捕获元件的不同直径和有效日期进行连续降解。[0035]图4b是由聚对二氧杂环己酮缝线以类似于图4a中的网状设计的设计构建的可吸收血管过滤器，不同的是其中仅仅使用了粗细度2-0。[0036]图4c是由粗细度为2-0的聚对二氧杂环己酮缝线按传统的典型的IVC过滤器的径向图案构建的可吸收血管过滤器。[0037]图4d是由粗细度为3-0、2_0、0和I的聚对二氧杂环己酮缝线以径向图案构建的可吸收血管过滤器，该可吸收血管过滤器的特征在于:根据捕获元件的不同直径进行连续降解。[0038]图5显示在体外测试期间，在第0周、第7周、第13-22周，图4a出现的可吸收过滤器的照片，其显示从第13周开始每周解开I至2个捕获元件并在第22周达到最终的解体的过滤器的连续降解。[0039]图6是在体外测试期间，在聚对二氧杂环己酮捕获元件的平均断裂负荷(公斤/股)随时间变化的曲线图。[0040]图7是以最初强度的百分比表示的聚对二氧杂环己酮捕获元件强度保持率随时间变化的曲线图。[0041]图8是在体外测试期间，聚对二氧杂环己酮捕获元件的杨氏模量随时间变化的曲线图。[0042]图9a是显示使用基于导管的系统来安装可吸收血管过滤器的优选方法的横截面示意图，其中，可吸收血管过滤器处于压缩模式。[0043]图9b是详细描述了使用带有滑动外护套的基于导管的系统以将可吸收血管过滤器以充分膨胀的方式进行部署的可吸收血管过滤器的部署的横截面示意图。[0044]图9c是详细介绍了在基于导管的安装系统的外护套去除的同时，用于稳定可吸收血管过滤器的中央稳定杆或活塞的去除的横截面示意图。[0045]图9d示出了在血管中的栓子存在时可吸收血管过滤器的操作。[0046]图9e表示可吸收血管过滤器完全生物降解/生物吸收后的血管。[0047]图1Oa表示由集成有捕获篮的编`织或编排的支架构建的可吸收血管过滤器的一种实施方式。[0048]图1Ob是图1Oa中示出的可吸收血管过滤器的相关俯视图。[0049]图11是包括可吸收血管过滤器的支架部分的可吸收元件的编织或编排的放大视图。[0050]图12是包括集成的可吸收血管过滤器的支架部分和捕获篮两者的可吸收元件的编织或编排的放大视图。[0051]图13a是用单根合成丝编织的集成的可吸收IVC过滤器的照片。[0052]图13b是示于图13a的集成的可吸收IVC过滤器的端视照片。【具体实施方式】[0053]现在将参照附图和图片详细描述本发明的实施方式，这些实施方式作为说明性的实施例被提供，以使本领域技术人员能够实施本发明。值得注意的是，在下面的附图和实施例并不意味着将本发明的范围限制成单个的实施方式，而是，通过交换所描述或示出的元件的部分或全部的其它实施方式是可行的。在任何适宜的地方，相同的附图标记将在整个附图中使用以指代相同或类似部件。如果这些实施方式中的某些元件可以使用已知组件部分地或完全地实现，则只有那些对理解本发明所必需的已知组件的部分会描述，并且将省略这些已知组件的其它部分的详细说明，以便不使本发明不清楚。在本说明书中，示出单个组件的实施方式不应该被认为是限制性的；相反，本发明意在涵盖包括多个相同的组件的其它实施方式，反之亦然，除非本文中另外作了明确说明。此外，申请人:并没意图将说明书或权利要求书中的任何术语赋予罕见的或特殊的意义，除非明确这样阐述。另外，本发明包括本文以说明的方式引用的部件的目前和未来已知的等同物。[0054]参照图la-e中所示的实施方式，可吸收血管过滤器I包括用于支持多个可吸收过滤器捕获元件(30-32,40-41)的外环形元件2。捕获元件专门被设计成优选以连续方式被生物吸收和/或生物降解，以避免整个过滤器同时脱离，造成不期望的栓子。连续降解可通过选择可吸收聚合物控制，该些可吸收聚合物具有不同的吸收曲线(profiles)、直径和/或有效日期。此外，可并入吸收性连接件，该吸收性连接件用作吸收过程中的脱离点。图lb-e中示出了连续生物吸收/生物降解，其中，分解从近端捕获元件30开始，进展到中间部分的捕获元件31，并且最后如图1e中所描绘的那样完全生物吸收/生物降解。[0055]这样设计的、捕获元件的连续生物吸收/生物降解能够使用大量的合成材料实现。目标是选择可吸收过滤器材料，以匹配所期望的过滤器留置时间。根据现有的【
背景技术：
】部分，6周的过滤器留置时间对于防止创伤后的PE或与大手术相关联的PE的IVC过滤器将是合适的。能用来形成捕获元件的合成材料包括:[0056]聚对二氧杂环己酮(PDO，PDS)-无色结晶，可生物降解的有多个重复醚-酯单元的合成聚合物。对于缝线形式，粗细度为4/0或更小的F1DSII(Ethicon,Somerville,新泽西州)在第2周、第4周和第6周分别保持其拉伸强度的601401以及35%。对于粗细度为3/0和更大的I3DSII，其在第2周、第4周和第6周分别保持其拉伸强度的和60%。除了提供6周的缠绕支持外，PDSII缝线经水解在183-238天内被充分吸收，这使其成为IVC过滤器应用的强有力的候选者。基本上，吸收在开始的90天内是最少的，并在6个月内基本完成。最后，PDS具有对微生物的低亲和性，并具有最小的组织反应。[0057]聚三亚甲基碳酸酯(Maxon)-在吸收曲线方面类似PDS但断裂强度略高。Maxon(Covidien,Mansfield,MA)在第2周、第4周和第6周分别保持其拉伸强度的81%、59%和30%，并且其在180-210天内完全水解。[0058]聚丙交酯乙交酯共聚物910(Polyglactin910)(薇乔(Vicryl))-丙交酯和乙交酯的共聚物(polyglactin370)涂覆的编织多丝。对于缝线的形式,粗细度为6/0或者更大的薇乔(Ethicon)在第2周、第3周和第4周分别保持其拉伸强度的75%,50%和25%并在56-70天内完全被吸收。[0059]聚乙醇酸(敌克松(Dexon))-类似于丙交酯乙交酯共聚物，由聚乙醇酸制造并涂有聚乙内酯(polycaprolate)。敌克松也有类似丙交酯乙交酯共聚物的拉伸强度和吸收曲线。[0060]聚卡普隆25(Monocryl)_乙交酯和e_己内酯的合成共聚物。Monocryl(Ethicon)在第I周和第2周分别保持其拉伸强度的50%-70%和20%-40%，并在91-119天内完全被吸收。[0061]聚乳酸-乙醇酸共聚物(Polylacticoglycolicacid:PLGA)-单体乙醇酸和乳酸的共聚物。通过控制用于聚合的丙交酯和乙交酯的比例，可以制造不同的形式和性能的PLGA。像其他合成的可吸收材料一样，PLGA通过水解降解，吸收曲线取决于单体比率；乙交酯含量越高，降解越快。然而，50:50的共聚物表现出在第2个月出现最快降解。由于聚合物在体内降解而产生乳酸和乙醇酸，两者均为正常的生理物质，PLGA具有最小的全身毒性。[0062]聚L乳酸(PLA)也是由乳酸制成的聚合物，但具有相当长的寿命。在软组织附近，PLA持续28周仍然完好，并在52周内被完全吸收。[0063]作为设计捕获元件以在PE预防期后连续降解的实施例，近端捕获元件30，41可以用粗细度为4/0(直径0.15毫米)的rosII制作，而中间的捕获元件31，40可以用粗细度为2/0(直径0.3mm)的TOSII缝线制作，并且最后远端的捕获元件32用粗细度为2(0.5mm)的PDSII缝线制作。[0064]作为组装多个捕获元件的替代方法，血管过滤器可以用可吸收或不可吸收的复合材料网片制作。用于网片捕获系统的候选者包括:聚丙烯，如C-QUR(AtriumMedical公司，Hudson,新罕布什尔州)；如在PROCEED(Ethicon,Somerville,新泽西州)中由聚对二氧杂环己酮封装的聚丙烯；如在BardSeprameshIP复合材料(Davol公司，Warwick,罗得岛州)中的与聚乙醇酸纤维共编织的聚丙烯；如在Parietiex复合材料(Covidien,Mansfield,马萨诸塞州)中的聚对苯二甲酸乙二醇酯；以及用于DUALAMESH中的膨化聚四氟乙烯(W.Gore&Assoc.公司，Flagstaff,亚利桑那州)。[0065]对于用于支持可吸收血管过滤器的捕获元件并在从导管膨胀时使过滤器保持定位在血管内的图1，2和3中的环形元件2，或者可以使用如上所述的可吸收材料，或者可以使用不可吸收材料。不可吸收材料基本上作为永久的支架，持续时间远远超出可吸收捕获元件的寿命。在血管需要协助保持通畅的情况下，这可能是重要的选择。这两种类型的环形元件2可安装倒钩79(参照图2)，以在部署时，保持过滤器的定位。用于构建环形元件的可能的不可吸收材料包括:镍钛合金(镍钛诺(Nitinol))、埃尔吉洛伊耐蚀游丝合金(Elgiloy)Ji1-铬-镍-钥合金(Phynox)、316不锈钢、MP35N合金、钛合金、钼合金、铌合金、钴合金、或钽丝。[0066]图2a_2h示出了可吸收血管过滤器的另一实施方式，其中，可吸收捕获元件60_64安装到简单的环形元件2，环形元件2通过可选的倒钩79抵靠血管壁70保持。这里再次地，可以利用类同上面所述的可吸收或不可吸收材料制造环形元件2。图2b示出了捕获元件组件65的放大横截面视图。请注意通过改变所选择的可吸收材料的直径可以实现捕获元件的连续降解。例如，内捕获元件60可以是H)S114/0(直径0.15毫米)，导致在时间h的如图2d所示的最快吸收；然后，在图2e中是在时间t2的捕获元件61的降解，该捕获元件61是H)SII3/0(直径0.20毫米);然后，在图2f中是在时间t3的捕获元件62的降解，该捕获元件62是H)SII2/0(直径0.30毫米);然后，在图2g中是在时间t4的捕获元件63的降解，该捕获元件63是H)SHO(直径0.35毫米)；并且最后，在图2h中是在时间&的最后捕获元件64的降解，该最后捕获元件64是H)SIIl(直径0.40毫米)。虽然这些尺寸代表特定的例子，但在约0.1mm至0.7mm之间的任何直径是足够的。总体而言,在创伤及大手术应用的6周预防性窗口后，有目的地设计渐进的降解方案。[0067]参照图3a和3b中所示的实施方式，血管过滤器I包括用于支撑多个可折叠的过滤器捕获元件(60-64)并维持血管畅通的外环形支架2。捕获元件专门设计成对于基于导管的安装是可折叠的，并避免终末器官的损伤。所示支撑支架2被制造为由波形的支撑结构3支持的人造血管移植物。可以由可吸收过滤器捕获元件或不可吸收过滤器捕获元件组成的这种血管过滤器与所有传统的血管过滤器相比具有各种优点，传统的血管过滤器包括永久性的、暂时的和可选的IVC过滤器。最重要的是，血管过滤器被制作成具有支架，该支架除了使血管畅通外，还用作捕获元件的环形安装件，并避免带倒钩支柱的金属过滤器的内皮化特性。因此，使用金属IVC过滤器，由于金属支柱产生的固有的血管损伤而能观察到的DVT发病率的增加可能可以避免。[0068]图3a中的环形支架元件2除了保持血管畅通并在膨胀时保持定位在血管内的过滤器的稳定，还用于支持血管过滤器的捕获元件。可以利用通常用作胸部假体的多种支架类型。这种支架将包括:GoreTAG、MedtronicTalent和ValiantSystems、以及CookZenithTX2System。特别是，GoreTAG由人造血管移植物组成，该人造血管移植物利用含氟聚合物(膨化聚四氟乙烯(ePTFE)和氟化乙烯-丙烯或FEP)结合镍钛诺支撑结构制作而成。另外，血管过滤器的支架部件可以用唯一的支撑结构(没有人工血管移植物)制作，该支撑结构利用镍钛合金(镍钛诺)、钴-铬-镍合金(埃尔吉洛伊耐蚀游丝合金)、钴-铬-镍-钥合金(Phynox)、316不锈钢、MP35N合金、钛合金、钼合金、银合金、钴合金、或钽丝。[0069]具有连续降解作用的可吸收血管过滤器的【具体实施方式】用各种聚对二氧杂环己酮缝线(粗细度为3-0，2-0，0，I)构建、测试和评价，并如图4a所示。与图2b所示相比，该过滤器以更高密度织网为特征以捕获较小的栓子。根据在伤口近似应用中所证明的张力保留度和吸收性能，聚对二氧杂环己酮是优选的候选聚合物。类似于IVC的有25.4mm内径的聚乙烯柔性长寿命管(Saint-GobainPerformancePlastics,Akron,俄亥俄州)用于血管壁，其中聚对二氧杂环己酮加工成所示的各种过滤器模式。[0070]图4a显示了网状的捕获元件，该捕获元件特意设置用于连续的或阶段性的吸收，从而避免在吸收过程中，整个过滤器同时脱离。在这里，利用不同直径的聚对二氧杂环己酮股(粗细度为3-0，2_0，0和I)来改变完全吸收的时间，此外还改变有效日期。由于可吸收聚合物在吸收过程中最初在应力点断裂，因此将网状过滤器设计成分解成长度为D/2的8片以及尺寸为D/4的8片，其中D是血管的内径。目标是分阶段或连续地逐片解体，以在循环中将聚合物过滤器捕获元件的自由浮动暴露物减到最小。图4b是相同的网状设计，但具有用于比较的均一粗细度的聚对二氧杂环己酮缝线。图4c是类似于传统的金属IVC过滤器的径向过滤器的设计件，还显示了用于连续吸收的可变直径缝线。最后，图4d是仅仅用粗细度为2-0的聚对二氧杂环己酮建造的径向设计件。[0071]评价用于血管过滤器应用`的可吸收聚合物的主要边界点(endpoint)是作为时间函数的断裂负荷。除了在图4描绘的可吸收过滤器外，一些测试单元用各种可吸收聚合物候选者制造，以便进行每周破坏性拉力测试。在每周一次的时间间隔利用具有MTESTQuattro软件(Norwood,MA)的ADMETeXpert7601拉力试验机来测试聚合物的特性，以产生应力-应变曲线图，另外还有断裂负荷这一主要边界点，以及几个次要边界点:(i)最大应力(拉伸强度)，(ii)最大应变(断裂伸长率％)，(iii)断裂能量，及(iv)弹性的杨氏模量。ADMET机以3cm/分钟的十字头速度运行，并配备高分辨率IOOlb负荷单元以及2KN的气动抓手。[0072]被缝入测试单元的候选可吸收聚合物(代表捕获元件)嵌入在设计为模拟人类心脏生理的封闭循环系统中。在每周一次的间隔点，关闭系统以提取每一粗细度和类型的缝线来进行破坏性拉伸试验。作为对照，相同的可吸收缝线被浸没到静态缓冲浴(StableTemp数字应用浴，CoIe-Parmer,VernonHill,伊利诺伊州)中，该浴保持在37°C并每周测试一次。假说是:增强的循环系统热力学性能加速了捕获元件的吸收速率和抗拉强度损失。[0073]利用具有外径26.7毫米的薄壁3/4PVC构建封闭循环系统，该PVC舒适地配合在模拟IVC的柔性的内径为25.4毫米的聚乙烯(Tygon)管内。系统的心脏是HarvardApparatus大型动物搏动血泵(Holliston,MA),该血泵模拟心脏的心室肌动作。HarvardApparatus血泵在附近连续运行22周(913KL被泵送)，预防性维护较少。[0074]心率调整为60bpm,每搏输出量在60至70毫升之间，收缩压/舒张压的持续时间比为35%/65%，并且收缩压变化范围为120毫米汞柱(防止脑全身性栓塞的动脉过滤器的模拟条件)到5毫米汞柱(防止PE的IVC过滤器的模拟条件)。[0075]实时测量结果可从上游和下游传感器歧管获得。测试条件下的在可吸收过滤器的上游的传感器包括数字化的温度、流量(升/分钟)、总流量(升)、和压强(毫米汞柱)。下游仪器包括实时测量氧气百分比、总溶解固体(以PPt表示的TDS)以及pH值。包括TDS监测以评估尺寸小于20微米的吸收副产物，而下游的80微米在线过滤器将从过滤器和测试单元捕捉缝线的片段。[0076]图4描绘的4个候选可吸收血管过滤器沿上游管串联安装，而含有可吸收缝线的用于每周破坏性测试的5个测试单元沿体外心脏功能测试系统的下游部分串联安装。使用具有恒温器的288W加热带(heatingtape)来维持封闭循环系统内的37°C。最后，循环液是pH为7.4的磷酸盐缓冲液(Invitrogen,Carlsbad,CA),其与人体血液具有类似电解质组成(profile)。缓冲液每周更换一次以努力维持稳定的pH。[0077]所选择的聚合物的吸收与拉伸性能被确定作为时间的函数，直到在循环系统和控制浴两者中的竞争强度退化。在每一周期间，随着PH值从7.4降低到平均6.6，每周都更换循环系统中的磷酸盐缓冲液。由于在静态环境中的较好的pH稳定性，在控制浴中的缓冲液仅按每月更换一次。当氧气平均为30%并且TDS为8.8ppt时，平均流量为4.7升/分。[0078]图5所示的拼贴图示出了网状可吸收过滤器设计的分阶段吸收或连续吸收。请注意过滤器在第13周期间开始瓦解，并且之后，以分阶段方式，持续每周丢失仅I或2个捕获元件，直至在22个星期内完全解体。在第13周检测到的最初碎片位于捕获元件内的高应力点。由于安装到环形支撑件上的捕获元件的顶点相比于捕获元件的底部经受两倍的应力，最初的断裂将发生在顶点。捕获元件形成从血管壁延伸到过滤器的中心的回路(loop)，该捕获元件由具有粗细度为I和0的聚对二氧杂环己酮构成，有效日期在2012年I月，而延长直径的四分之一的较短的捕获元件由粗细度为3-0的聚对二氧杂环己酮缝线构成，有效日期为2015年I月。有效日期被证实在吸收速率方面比缝线直径发挥较大的作用，因为较小直径的缝线在17周内碎裂，相比，较大直径的缝线在13周内碎裂。用于网状过滤器的所设计的长度为D/2的8个元件和长度为D/4的8个元件的解体实际上由于分裂和裂解产生了较小的脆性碎片。事实上，通过下游SOum过滤器从网状设计中捕获的最大过滤器元件显示了尺寸为5毫米X0.3毫米的最大片段。[0079]也许在所考虑的用于可吸收血管过滤器中的最重要的特性是如在针对在体外的循环系统中聚对二氧杂环己酮的图6所示的可吸收聚合物的强度保持曲线。如图所示，聚对二氧杂环己酮最初表现出中等强度的降低，在最初的5至6周，每周降低小于约5%，随后每周迅速下降接近20%。作为最初5周在循环中的保守归纳，粗细度为I的聚对二氧杂环己酮保持约IOkg的强度，粗细度为0的聚对二氧杂环己酮保持6千克的强度，粗细度为2-0的聚对二氧杂环己酮保持4千克的强度，粗细度为4-0的聚对二氧杂环己酮保持1.5千克的强度。最初的5周，从缓冲浴控制得到相似的结果。然而，统计差异对于粗细度0在第5周获得(P〈0.014)，对于粗细度2-0和I在第6周获得(P〈0.021),并且第7周获得:P<0.011)。[0080]所提出的过滤器设计采用多股作为捕获元件，因此栓子负载分布到N股。所以，假设平均分配，净栓子负荷可由过滤器容纳，该栓子负荷是每股断裂负荷的多倍，N。因此，具有8个捕获元件的固定在环形支撑件的粗细度为2-0的聚对二氧杂环己酮过滤器将可容纳32公斤净栓子负荷。[0081]用于取得该聚合物的强度保持率的另一种方法是将百分比强度保持率作为时间的函数如图7所不以图表不出。在该图表中，在最初的5周内，所有粗细度的聚对氧杂环己酮慢慢失去强度，然后被迅速吸收，到第10周强度可以忽略不计。具体而言，在体外循环系统中的聚对二氧杂环己酮保持粗细度为2-0的平均强度，在第2周保持88%的较大值，在第4周保持85%,并在第6周保持68%,相比之下,根据Ethicon产品文献，Ethicon的体内动物组织近似应用，在第2周结果为80%，在第4周结果为70%，在第6周结果为60%。[0082]对于如图8所示的用于可吸收过滤器元件的聚对二氧杂环己酮，弹性的杨氏模量范围从1.0-2.3GPA。请注意，当聚对二氧杂环己酮用缓冲液处理时，杨氏模量最初降低(聚合物变得更有弹性)，在第6周时达到最小值，然后增大到初始值的大约两倍。聚对二氧杂环己酮的杨氏模量的这种增加表明其到达零终端强度时脆性增强，并在解体过程中被进一步观察到。此属性可能有利于可吸收过滤器应用。例如，当聚对二氧杂环己酮达到零终端强度并解体时，其分裂和裂解成较小的、脆性的片段，从而对下游器官的潜在危害较小。需要进一步研究，以确定体内的末端片段的确切尺寸并评估潜在的肺微梗塞。[0083]从体外可吸收过滤器的研究得出结论:聚对二氧杂环己酮似乎是用作可吸收血管过滤器的强有力的候选者，其具有足够的强度保持率，在至少6周的时间捕获栓子，然后，在接下来的16周内，通过水解成二氧化碳和水而被迅速吸收。特别是，粗细度为2-0的聚对二氧杂环己酮显示出:在循环过程中，在整个5周的时间内，每股保守地维持4公斤的断裂负荷。因此，包含8个捕获元件的过滤器会捕获32公斤的栓子负载；或等价地，栓塞提供1600kgmm能量使过滤器断裂，如果IVC中的压强仅仅是5毫米汞柱(约0.1psi)，则这是极不可能的。此外，显示具有不同直径的捕获元件和有效日期的网状过滤器几何体以连续的或分阶段的方式解体，从第14周至第22周，在循环过程中，每周释放I或2个小而脆的过滤器碎片(每片小于5毫米x0.3毫米)。连同被FD`A批准和证明是无过敏和无热原的聚对二氧杂环己酮一起，部署导管的聚对二氧杂环己酮可吸收血管过滤器可能会是用于预防肺动脉栓塞的高效率和有效的装置。[0084]可吸收血管过滤器的一种优选的安装是用导管通过静脉插入安装，如图9a_e所示，这只需要局部麻醉剂。在这里，如图9a所示，过滤器折叠和压缩在输送导管内，该输送导管由外护套71和在中心杆上的内部放样器(applicator)或稳定器活塞73组成。对于IVC过滤器部署，输送导管插入患者的合适位置的脉管系统，如股静脉或颈内静脉。接着，输送导管通常通过导丝被输送通过脉管系统，直到达到所期望的部署位置，往往在肾静脉之下。然后，被压缩过滤器50能够在近端方位滑动外护套71时膨胀，同时，同时将稳定器连杆和活塞72朝远端方向推(参照图％)。一旦外护套71被从过滤器撤回，则稳定活塞73也可以缩回，如图9c所示。因此血栓形成事件中释放栓子80时，栓子就被血管过滤器捕获，并且被防止迁移到心脏和肺部，从而防止潜在的致命性PE(参阅图9d)。在所需的过滤器使用的预防性时间窗口(在许多应用中，约6星期)后，过滤器被通过生物方式吸收，从而在血管中没有任何外来物质，如图9e所示。[0085]可吸收血管过滤器I的另一实施方式被描绘在图1Oa中，其具有集成的环形支撑件102和捕获篮101。在这里，环形支撑件102和捕获篮101编织或编排得很像径向膨胀支架，该膨胀支架在部署之前可以被压缩在如上面所描述的导管内。图1Ob是可吸收血管过滤器的俯视图，其显示了捕获篮101的编织或编排形式。显示该编织形式保持通畅中心104，以允许在导管部署期间插入导丝。这个特定的实施方式的吸引之处在于，可以由单丝(如下文所述)制造整个可吸收血管过滤器(环形支撑件和由捕获元件组成的捕获篮)，该过滤器具有设计的径向力以防止如下文所述的过滤器迁移。[0086]图1Oa和图1Ob所示的集成可吸收血管过滤器产生径向可膨胀和可压缩的管式过滤器，该管式过滤器表现出:具有依赖于所选择的材料的大小的径向力、编织物的交叉元件的角度0((f))、以及超过所使用的尺寸设定的直径的量。具体而言，角度对建立径向力是重要的，该角度在图11被描绘为φ。当角度V接近180°时，角度IP越大，则由编织物提供的径向力的量越大。通常情况下，零为钝角，在90和180°之间选择。[0087]为了说明，图11示出了简单的圆柱形编结的编织物(L=7，P=4)，所示的该编织物为沿纵向方向切割，并平放在显示环结针110(loopingpins)和编织丝103的表面上。将编织物视为周期性的系列正弦波FT(参见图11的编织物的加粗部分)，其中P是跨过一个正弦周期的环结针的数目，T是针与针之间的间距，可以推导出一种算法以确保:对于给定的成组的平行的环结针L，该成组的平行的环结针L等距离跨越血管过滤器的预期的直径的圆周，每个针将被环结一次并且最后的回路在原点结束。[0088]该算法能通过表I所示的表具体化，以表明任何期望数量的周向环(L)的L、P和角度V之间的关系。[0089]表I编织工艺参数之间的关系。【权利要求】1.一种可吸收过滤器，其包括:与血管接触的环形元件；以及多个可吸收捕获元件，其贴附到所述环形元件，其用于及时在有限的时间段捕获在血管中流动的物质。2.根据权利要求1所述的过滤器，其中，多于一个的可吸收捕获元件有两端，该两端都连接到所述环形元件以形成回路，使得所述环路集中地形成捕获篮。3.根据权利要求1所述的过滤器，其中，多于一个的可吸收捕获元件有两端，该两端都连接到所述环形元件以形成回路，并且至少一个捕获元件用于集成所述回路以形成捕获ITTtiO4.根据权利要求1所述的过滤器，其中，多于一个的可吸收捕获元件有两端，该两端都连接到所述环形元件以形成回路，该回路不延伸到所述环形元件的径向中心，并且至少一个捕获元件用于集成所述回路以形成捕获篮。5.根据权利要求1所述的过滤器，其中，选择所述可吸收捕获元件的子集以及时连续地降解，从而避免随着时间的推移，在所述血管中的捕获元件的同时大量释放。6.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述捕获元件由可吸收材料制成，该吸收材料选自聚对二氧杂环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙醇酸、聚L乳酸、聚卡普隆、polyglytone、和聚乳酸-乙醇酸共聚物。7.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述捕获元件是可吸收缝线。8.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件是不可吸收的。9.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件是可吸收的。10.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件由选自下述群组中的材料制成:镍钛合金(镍钛诺)、钴-铬-镍合金(埃尔吉洛伊耐蚀游丝合金)、钴-铬-镍-钥合金(Phynox)、不锈钢、MP35N合金、钛合金、钼合金、银合金、钴合金、或钽丝。11.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件由可吸收材料制成，该可吸收材料选自聚对二氧杂环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙醇酸、聚L乳酸、聚卡普隆、polyglytone、或聚乳酸-乙醇酸共聚物。12.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件包括用于附连到血管的锚定元件或倒钩。13.根据权利要求1所述的过滤器，其中，所述环形元件包括用于抗凝的生物活性表面。14.根据权利要求1的过滤器，其中，所述环形元件是支架。15.一种可吸收过滤器，其包括:与血管接触的环形元件；和可吸收捕获篮，其贴附到所述环形元件，其用于及时在有限的时间段捕获在血管中流动的物质。16.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述捕获篮由选自下述群组的材料制成--聚丙烯、由聚对二氧杂环己酮封装的聚丙烯、聚丙烯与聚乙醇酸共编织纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯、膨化聚四氟乙烯、聚对二氧杂环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙醇酸、聚L乳酸、聚卡普隆、polyglytone、和聚乳酸-乙醇酸共聚物。17.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述捕获篮是生物相容的网片。18.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述捕获篮由用于建造生物相容的网片的材料制成，该材料选自:聚丙烯，如C-QUR(AtriumMedical公司，Hudson,新罕布什尔州)；如在PROCEED(Ethicon,Somerville,新泽西州)中由聚对二氧杂环己酮封装的聚丙烯；如在BardSeprameshIP复合材料(Davol公司，Warwick,罗得岛州)中的与聚乙醇酸纤维共编织的聚丙烯；如在Parietiex复合材料(Covidien,Mansfield,马萨诸塞州)中的聚对苯二甲酸二乙酯；以及用于DUALAMESH中的膨化聚四氟乙烯(W.Gore&Assoc.公司，Flagstaff,亚利桑那州)。19.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件是不可吸收的。20.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件由包括但不限于下述材料的材料制成:镍钛合金(镍钛诺)、钴-铬-镍合金(埃尔吉洛伊耐蚀游丝合金)、钴-铬-镍-钥合金(Phynox)、不锈钢、MP35N合金、钛合金、钼合金、银合金、钴合金、或钽丝。21.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件是可吸收的。22.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件由可吸收材料制成，该可吸收材料选自聚对二氧杂环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙醇酸、聚L乳酸、聚卡普隆、polyglytone、或聚乳酸-乙醇酸共聚物。23.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件包括用于连接到血管的锚定元件或倒钩。24.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件包括用于抗凝的生物活性表面。25.根据权利要求15所述的过滤器，其中，所述环形元件是支架。26.—种可吸收过滤器，其包括与血管接触的编织的环形元件，所述编织的环形元件集成有可吸收捕获篮，该捕获篮用于在有限的时间段及时捕获在血管中流动的物质。27.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述编织的环形元件和所述捕获篮由单一的、连续的可吸收丝构成。28.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述编织的环形元件和所述捕获篮由多个可吸收丝构成。29.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述集成的环形元件和所述捕获篮由可吸收材料制成，该可吸收材料选自:聚对二氧杂环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙醇酸、聚L乳酸、聚卡普隆、polyglytone、和聚乳酸-乙醇酸共聚物。30.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述编织的环形元件被编织以提供径向可膨胀和可压缩的管状特性，从而适应通过导管进行的微创部署。31.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述编织的环形元件作用于血管腔的径向力基于与包含所述环形元件的编织元件相交的角度、材料组合物和大小、和/或所述环形元件的外径进行选择。32.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述捕获篮通过从邻近的回路到远端的所述环形元件顺序联锁回路形成，并将回路以循环的方式延伸到顶点，以形成具有过滤器分辨率的圆锥形捕获篮，该过滤器分辨率由编织的循环性决定。33.根据权利要求26所述的过滤器，其中，所述环形元件和/或捕获篮包含用于抗凝的生物活性表面。34.一种利用运送导管输送根据权利要求1、15、和26所述的过滤器的方法，其中，所述输送包括:将压缩形式的所述过滤器插入输送导管内，并到达血管内的期望位置；且将膨胀形式的所述过滤器部署在所述血管内的期望位置；并随后从所述血管中移走运送导管。·【文档编号】A61F2/90GK103458826SQ201280010783【公开日】2013年12月18日申请日期:2012年2月23日优先权日:2011年2月28日【发明者】米切尔·D·埃格斯申请人:艾迪恩特医学公司