封堵器及其制造方法

专利名称：封堵器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种封堵器，该封堵器由固定器和细金属丝和细线的编织物 组成，所述编织物通过成型和热处理工艺形成适合的形状，从而所述封堵器 具有近侧滞留区和远侧滞留区，其中所述金属丝的末端会聚进远侧滞留区上
的固定器内，以及圆柱形横档(crosspiece)，该横档设置在所述近侧和远侧 滞留区之间，其中所述的两个滞留区通常通过血管内外科手术定位在隔膜内 要封堵的分流通道(shunt)的两侧，同时所述横档横穿所述分流通道。此外， 本发明还涉及一种所述封堵器的制造方法。
背景技术：
医疗技术长期以来一直致力于能够通过非手术的静脉导管介入来封堵 隔膜缺损，如心房中隔缺损，也就是说，不必做字面意义上的手术。人们已 经提出各种不同的封堵系统，但是每一种封堵系统各有自己的优缺点，没有 任何一种封堵系统被广泛接受。下面在提及这些不同系统时，将使用术语"封 堵器，，(occluder或occlusion device)。
在所有介入性封堵系统中，自膨胀伞系统(self-expanding umbrella system)经静脉导入隔膜上要封堵的缺损内。这种系统可以包括两个伞，例 如， 一个伞位于隔膜远侧(即距离人体/心脏中分面最远的侧)，另一个伞位 于隔膜近侧(即更接近于人体中分面的侧)，从而两个伞修补物便安装成隔 膜缺损上的双伞。因此，在安装状态下，封堵系统通常由通过穿过缺损的短 档(shortpeg)而相互连接的两个固定伞组成。
但是，己证实，相对繁杂、困难和复杂的植入方法是这种公知现有技术 封堵器的缺点。除了将这种封堵系统植入要封堵的隔膜缺损的植入方法复杂
5之外，采用的伞也非常容易受到伴有碎片破裂的材料疲劳的影响。此外，常 常预期会有血栓栓塞并发症。
对于另一种封堵器，所谓的锁合-蛤壳伞系统(lock-clamshell umbrella system),则设置有两个不锈钢的伞，该伞优选地包覆有涤纶，每个伞通过四 个臂保持稳定。这种封堵器经由静脉血管植入病人体内。但是，锁合-蛤壳 伞封堵器的问题是植入封堵器所必需的插入装置需要有相对大的尺寸。更进 一步的问题是，为了处理要封堵的隔膜缺损的各个部分，需要许多不同尺寸 的封堵器。因此结果是，如果插入缺损的横档(crosspiece)的长度或直径不 是最适合的匹配，则伞在插入状态下不会完全平坦。这会导致不完全的内皮 化。而且，已经表现出在超过一段较长时期时，植入病人体内的许多系统会 因为金属应力而呈现出金属结构的疲劳和破裂。在植入物和隔膜之间存在持 久张力的情况下尤其如此。
为了克服这些缺点，已经研制出自定心封堵器(self-centering occlusion device )，该自定心封堵器通过最低程度介入方法(minimally invasive procedure)(例如使用导管或导线)插入病人体内并导进要封堵的隔膜缺损 内。它们的设计是基于封堵器能够逐渐变细至血管内外科手术所用的插入装 置和/或导管的尺寸的原理。然后将这种逐渐变细的封堵器通过导管导入要封 堵的隔膜缺损内，并各自进入要封堵的隔膜缺损的分流通道。接着，将封堵 器从导管内排出，随后自膨胀伞、滞留盘(retentiondiscs)会各自伸展在隔 膜的两侧上。这些伞则包括织品插入物，所述织品插入物例如由涤纶制成或 包覆，通过该织品插入物将缺损/分流通道封堵。在几个星期或几个月后，身 体的自身组织或多或少地会完全将保留在身体内的植入物包裹。
这种自定心封堵器的实施例己为美国公布专利NO. 5,725,552公开，该 美国专利NO. 5,725,552描述了一种公知为"Amplatz occluder"的封堵器。 下面将参照图15a至图15c简单的描述该公知系统。具体地，图15a显示了现有技术(例如所述美国专利N0.5,725,552)所公开的一种管状编织物，该 管状编织物作为制造这种公知封堵器的基本结构或始体，其中该管状编织物 的每端需要保持在独立的固定器内。图15b描绘了现有技术(例如所述美国 公布专利NO. 5，725，552)所公开的一种PFO型封堵器右侧的侧视剖面图， 该封堵器由根据图15a的管状编织物制成，同时图15c显示了同样为美国专 利NO. 5,725,552所公开的另一种ASD型封堵器的右侧剖面图，该封堵器也 由根据图15a的管状编织物制成。
其中所用的术语"PFO型"理解为用于治疗未闭卵圆孔(PFO)的封堵 器，同时术语"ASD型封堵器"指用于治疗心房中隔缺损的封堵器。
公知的封堵器由编织物组成为溜溜球(yo-yo)的形状，所述编织物由 多个纤细的、缠绕的镍钛诺(nitinol)丝线形成。每个编织物的初始形状制 造为在编织物的前端(各个编织物的近侧)和编织物的尾端(各个编织物的 远侧)具有松散线端的圆形编织物，在随后的对该圆形编织物进行处理的过 程中，必须将这些松散端聚拢进束套(collar)内并焊接在一起。在适当处理 后，完成的封堵器的远侧和近侧均具有凸起的束套。将涤纶碎片缝进远侧和 近侧的滞留伞(retention umbrellas)以及所插入的横档内。因为采用的镍钛 诺材料的记忆效能，当两个滞留伞离开导管时，该两个滞留伞便自己伸展， 最初处在类似气球的中间阶段，由此最终定位在隔膜两侧的滞留伞最后呈现 为程度不同的扁平形状。随着伞的膨胀，横档自身会自动定心进入要封堵的 分流通道。
因为束套凸起经过封堵器的近侧滞留区，引起的问题是插入的植入物会 导致相关的血栓病问题，特别是连续的栓塞现象。因为封堵器的部件凸起经 过隔膜壁并且持续地接触血液，防御系统反应也时常会发生。此外，封堵器 植入物的完全内皮化常常受到阻碍。
在本说明书开始部分指明的那种类型的封堵器以及该种封堵器的制造方法还为WO 2005/020822 A1公开。WO 2005/020822 A1中描述的封堵器基 本上由编织物组成，所述编织物通过由具有形状记忆功能的材料制成的细金 属丝或细线形成。在膨胀状态下，该公知的封堵器具有近侧滞留区和远侧滞 留区以及插入在该近侧滞留区和远侧滞留区中间的圆柱形横档。
因为在该现有技术中编织物的近侧滞留区呈现为近端开放的形状，所以 当封堵器处在插入状态且滞留区未穿过隔膜壁时，该封堵器基本上允许近侧 滞留区的边缘平坦地定位在隔膜壁上。
根据WO 2005/020822 Al的制造方法采用一种编织技术，通过该编织技 术形成顶部开放的管状编织物，该管状编织物仅需在其一端设置有用于包束 编织物细金属丝或细线的固定器，同时在相对端，将编织物的细金属丝或细 丝从它们的中心缠绕。这样，可以生产用作公知封堵器基本结构的编织物， 其中该基本结构的近侧滞留区呈现为近端开放的形状。
为进一步更具体地限定WO 2005/020822 A1所公开的封堵器，请详细参 照图16a至图16c。详细地，图16a显示了公开的(例如WO 2005/020822 Al 所公开的)具有远侧固定器的郁金香形或钟形编织物。图16b描绘了 WO 2005/020822 Al所公开的一种PFO型封堵器的右侧的剖面图，其中该封堵器 由根据图16a中的管状编织物制成。最后，图16c显示了 WO 2005/020822 Al 所公开的一种ASD型封堵器的右侧的另一个剖面图，该封堵器同样由根据 图16a中的管状编织物制成。
在WO 2005/020822 A1所公开的这些封堵器的情况中，需要将例如涤纶 插入物或布横跨在编织物的近端呈现的开口上，从而使得完成的封堵器在近 端不再开放，这已被证实是不利的。生产这种封堵器必需非常复杂的制造工 艺，因而单个封堵器的成本高昂。另外，不同的材料(即编织物的材料)与 涤纶插入物或布的材料必须相互压配合。从材料疲劳方面而言，这样的连接 是固有的弱点。因而，这种公知的封堵器具有更大的伴有碎片破裂的材料疲劳的风险。而且，已经进一步显示出，当存在于人体内一段较长时期后，因 为较大的金属应力，这种植入系统在金属结构和涤纶插入物之间的连接会表 现出材料疲劳和破裂。这在编织物和插入物之间存在持久的张力情形时尤其 如此。此外，WO 2005/020822 Al所公开的封堵器需要考虑血栓栓塞并发症。 虽然在该封堵器处于插入状态下时这种公知系统能够使近侧滞留区的边缘 平坦地定位在隔膜壁上且不会使滞留区穿过隔膜壁，但是这种公知封堵器的 近端仍然会在沿横档的轴向的近端壁上呈现有加工伴留的开口 。即使这个开 口例如用涤纶插入物进行封闭(如前所述)，但是这种公知系统也不能避免 完成的封堵器具有至少一个保持槽形凹口或者有时甚至具有在封堵器的近 侧滞留区凸起的部分，这些槽形凹口或凸起的部分恰好处于封闭有涤纶插入 物的开口所在的位置。槽形凹口或凸起部分随之带来另一个问题，即插入的植入物会导致相关 的血栓病问题，尤其是连续的栓塞现象。特别是在病人遭受所谓的心脏心房 纤维性颤动时，容易引发这些相关的血栓病问题。这是一种使得心脏上腔室 时常遭受刺激导致它们不收縮的状况。结果使得心脏的左右部分不能收縮， 血液不能有效地旋动和混和，并且血栓症得以在心房中形成。当心房纤维性 颤动导致在心房中形成血栓症时，巨大的风险是这些血栓可能在血流中被携 带并进入动脉循环。患有心房纤维性颤动的病人中每年约有5%会发生中风 症，当长期不用所谓的血液凝固防止剂(一种抗凝血剂)进行治疗时，栓塞 现象的特定结果就是中风症。但是，用所谓的血液凝固防止剂来防止血液凝 固也不是没有风险的。血液凝固防止剂治疗的一种副作用是出血增多，使得 约20%的患心房纤维性颤动的病人对这种治疗具有禁忌征候，因而这些病人 在权衡出血/中风风险时不得不冒着中风的风险。发明内容因此，本发明提出问题改进医疗技术所公开的以及WO 2005/020822 Al所描述的这种封堵器以克服前述缺点。具体的目的是要提供一种可适用于封 堵不同尺寸缺损的封堵器，使得封堵器的植入成为简单的操作。另外，要在 最大可能程度上减少普通封堵器所存在的如离位、局部栓塞或封堵器材料疲 劳等并发问题。不止于此，还要提供一种封堵器，该封堵器在确保封堵隔膜 缺损的同时，几乎没有封堵器的部分能够穿过隔膜壁，以避免相关的前述并 发症。基于提出的问题并从WO2005/020822 Al所公开的系统出发，本发明的 任务是要提供一种封堵器，该封堵器在插入状态下能尽可能平坦地定位在隔 膜缺损近侧的隔膜上，并且该封堵器能够极大的减小伴有碎片破裂的材料疲 劳风险，同时能以更低的制造成本进行制造。此外，本发明还承担提供一种 该种封堵器制造方法的技术任务。根据本发明，通过一种在本说明书开始部分指明的那种封堵器来完成这 些任务，该封堵器使得所述编织物的近侧滞留区在所述封堵器的近端上具有 完全封闭的近侧壁，所述近侧壁具有连续面(continuous surface)，该连续面 形成所述封堵器的近端。此外，通过一种上述封堵器的制造方法解决本发明的加工工艺问题，该 制造方法的特征在于通过本身公知的编织工艺形成圆球形、灯泡形或泪珠 形中空编织物的工艺步骤，和形成近侧滞留区、位于包束的第一端上的远侧 滞留区、以及插入在所述近侧与远侧滞留区之间的圆柱形横档的工艺步骤。 其中将中空的编织物限定为在第一远端是包束的，而在相对地第二近端则呈 现为具有连续面的完全封闭的近侧壁。其中采用的术语"近侧壁"理解为位于所述封堵器的近端上的编织物发 热近侧滞留区的部分或区域，该部分或区域在所述近端上为要封堵的缺损形成封闭。
本发明的具体优点在于提供一种血管内封堵器，特别是用于治疗隔膜缺 损的封堵器，其中所述封堵器适于通过导管操控至要封堵的缺损。因为所述 编织物的近侧滞留区在近端上具有完全封闭的近侧壁，所述近侧壁具有形成 封堵器近端的连续面，因此，所述封堵器提供的具体优点在于，无论要封堵 的缺损的直径尺寸和隔膜壁的厚度如何，所述封堵器均能自己调节至所述隔 膜壁内的缺损，并且特别地，在所述缺损的近侧上没有封堵器的部分凸起进 入具有缺损的隔膜壁面。在本发明的技术方案中，该面，即具有缺损的所述 隔膜壁面，由所述封堵器的完全封闭的近侧壁形成。另一方面，该发明的技
术方案保证了近侧壁不会含有凹口或其它如锐棱、弯折扭结(kinks)等数学 意义上的"不连续"。从而无论如何，能够使通常相关的并发症，特别是关 于相关的血栓病问题不再发生。
所获得的首要优点是，该插入的封堵器被人体自身组织包裹的速度将比 使用现有技术中公知封堵系统的情形快得多。与现有技术公知的封堵系统相 比，该封堵器进一步的优点在于该封堵器具有更优良的长期机械稳定性，该 功能来源于采用由细金属丝或细线制成的编织物作为本发明的封堵器的初 始材料。这极大地防止了在插入的植入物结构内发生破裂。而且，因为由一 种材料制成整体结构并且没有连接接缝，所述编织物具有更好的刚性。
特别是由于本发明的技术方案能够完全省略织品或涤纶插入物，例如使 用按照WO 2005/020822 A所公开的封堵系统的情况下便需要织品或涤纶插 入物，因而能够有效地进一步减少过早地产生材料疲劳的现象，甚而可以另 外减少总体制造成本。
另外，设置在编织物近侧滞留区的完全封闭的近侧壁允许所述封堵器的 近侧滞留区在插入状态下完全平贴于所述缺损的侧面边缘，并且特别是无论 所述缺损的直径或所述隔膜壁的厚度如何均就能实质性地做到此点。因而，所述封堵器可以用于宽范围的不同尺寸的隔膜缺损。进而因为在近侧滞留区 无需用于包束或聚拢编织物的固定器，因此没有封堵器的部件会穿过隔膜 壁，从而可以防止植入物的部件持续地接触血液.。这产生不使人体发生任何 防御机制反应威胁的优点或没有任何血栓栓塞并发症的优点。
本发明的方法提供了特别简单地制造上述封堵器的实现前景。首先，形 成圆球形、灯泡形或泪珠形的中空编织物，例如使用圆编织机。此处所用的 工艺中，成形的编织物在其长度的尾端(也就是后来将成为所述封堵器远端) 是包束的，同时所述编织物长度的前端(也就是后来将成为所述封堵器近端) 是封闭的。从而有可能制造出一种"包形"的中空编织物，其包束的端对应 于完成的封堵器的远端，而其相对的封闭端则对应于完成的封堵器的近端或 近侧壁。因为将公知的编织方法用于生产所述封堵器，所以完成的封堵器在 诸如膨胀、稳定性、强度等方面呈现出机械性能，这些机械性能能够常规地 适于所述封堵器后续的使用。在优选方式下，可以将金属丝甚至是有机细线 结合进编织物。不用说，其中所用的"圆球形"、"灯泡形"、"泪珠形"以及
"包形"的术语分别是指具有类似于圆球、灯泡、泪珠或包的形状的外形。 本发明并不特定地只局限于精确的球形或其他形状。
关于封堵器本身，该发明的优选实施方式在从属权利要求2至10中进 行具体限定，以及，关于制造工艺，在从属权利要求12至13中进行具体限定。
尤其优选地，将所述封堵器的近侧壁具有的连续面为弧形面。因此，该 面的曲率必须没有诸如棱、角等等之类的不连续。至于其中所用的术语"连 续"，这是指拓扑学领域中公知的连续面的数学定义。例如，可以想到使近 侧壁呈现有与具有缺损的隔膜壁面相关的弧形面，该弧形面优选地具有轻微 凹形曲线以确保良好效果，即所述近侧壁相对于隔膜壁是平坦的甚至是符合 的。当然，也可以想到将所述近侧壁的表面优选地设置为相对于隔膜壁轻微地凸起，因此使得所述近侧壁、所述近侧壁的周边区域分别与所述隔膜壁之
间的压配合(force-fit)连接在要封堵的缺损处特别大，从而能够更好的固定 要封堵的缺损内的所述封堵器。也会想到将所述近侧壁的外部区域形成有轻 微的凹面，该凹面朝中部(即朝所述封堵器的沿横挡轴向的位置)过渡成凸 起的形状。这也能产生优点，特别是有关将封堵器固定在要封堵的缺损内的 优点。
在后一实施方式的特别优选的实现方式中，所述封堵器的近侧壁具有弧 形面作为所述连续面，该弧形面限定为与圆球形、灯泡形或泪珠形物体的一 部分相一致。也就是说，这意味着可以将所述封堵器的近侧壁设置为，例如 球形帽或泪珠的一部分的形状。当然，此处还可以想到其他外形。该发明的 技术方案的具体优点是，无论要封堵的缺损的类型如何，特别是无论要封堵 的缺损的尺寸如何，封堵器基本上能理想地得以使用。
尤其优选地，所述封堵器具有编织物，该编织物由镍钛诺或者另外的形 状记忆材料或具有记忆效能的材料组成。这种其它材料是能够想到的，例如， 铜-锌-铝合金、金-镉合金、甚或例如铁-锰-硅合金之类的铁基合金、亦或是
塑料，所有这些材料都以具有极高的记忆能力为特征。
尤其优选地，将本发明封堵器的编织物限定为由例如基于聚酸酐基体或 羟基羧酸的形状记忆聚合物形成。这些是合成的可降解材料，具有热诱导形 状记忆效能。当然，也可以想到采用其它的形状记忆聚合物，例如，在 A丄endlein和S.Kelch所编的Angewandte Chemie专刊2002年第114期第 2138页至2162页(the special edition of Angewandte Chemie 2002， 114, pages 2138 to 2162， by A丄endlein and S.Kelch.)中描述的嵌段共聚物(block copolymer)。
通过利用这种材料，有可能采用一端封闭、另一端包束的包形中空编织 物作为所述封堵器的始体，该中空编织物例如以圆编织方法生产。所述始体随后通过成型和热处理工艺变成所述封堵器要求的形状。当然此处也可以想 到其它处理工艺。
在本发明封堵器所述的后一实施方式中，所述编织物由形状记忆材料制 成，其有益地进一步改进将该形状记忆材料限定为生物可降解形状记忆聚合 物材料。合成生物可降解的移植物材料特别适合。这种可降解材料或聚合物 含有在生理条件下易分裂的键。"生物降解"指通过基于使机械性能丧失的 生物系统或在该生物系统中降解材料。在特定条件下，植入物的外形和尺寸 在降解过程中是可以保持的。如果在不添加任何额外定量化信息的前提下提 及降解时间，该降解时间指完全丧失机械性能所消耗的时间。生物稳定材料 指那些在生物系统中保持稳定以及长期在生物系统中至少部分降解的材料。
在可降解聚合物的情况下，水解性降解聚合物和酶降解聚合物之间是要
作区分的。水解性降解具有的优点是，降解率不依赖于植入位置，因为水无 处不在。相反，局部酶浓度则存在很大不同。就生物可降解聚合物或材料而 言，通过纯水解、酶诱导反应或通过两者的结合，使得降解随后发生。典型 的可水解的化学键是酰胺键、酯酶键或縮醛键。当降解时，可以观察到两个 过程。就表面降解而言，化学键的水解只在表面发生。由于它的疏水性质， 聚合物降解比材料内部的水扩散进行得更迅速。在使用聚(酸酐)或聚(原 酸酯)情形下，可以首先观察到该进程。对于诸如聚(乳酸)或聚(葡萄糖 酸)之类的聚(羟基羧酸)而言，其相应的各个共聚物对形状记忆效能非常
重要，全部量的聚合物都将降解。因为在较亲水(ratherhydrophilic)的聚合 物基体内水扩散发生得相对迅速，因此决定降解率的要素是水解键的分裂。 使用生物可降解聚合物的关键在于， 一方面，降解率是可以控制或改变的， 另一方面，降解的产物是无毒的。
本发明对上述所有生物可降解形状记忆聚合物提出权利要求。 在本发明封堵器的一个改进中，特别优选地，使所述封堵器逐渐变细至微创外科手术中所用的导管的直径尺寸。该实施方式的优点具体在于能够 使用于植入和外植的导管系统具有显著减小的内径，这首先显著地增强了要 植入的所述封堵器的可操作性。由此在将所述封堵器定位在要封堵的缺损中 时也提高了精确性。在所封堵器由镍钛诺制成的情况下，植入和外植中所用 导管的内径范围在8弗伦奇(French)至10弗伦奇之间，而在封堵器由聚合 物合成材料制成的情况下，内径仅需在6弗伦奇至8弗伦奇之间。关于本发明技术方案的后一种所述优选实施方式，根据这这种实施方 式，其将所述封堵器的编织物逐渐变细至血管内外科手术所用的导管的直 径，对其进一步的改进规定对所述封堵器的具有近侧壁的近侧滞留区进行设 置，使得在所述封堵器膨胀时，所述近侧壁向外弯曲，并以这种方式进入隔 膜壁的适当的位置。这反映出一种特别容易实现并且有效的封堵器近侧壁的 形成方法。因而有可能将整个封堵器形成为单独的一块编织物，从而一方面 在所述近侧壁和所述横档之间无需机械连接元件，在另一方面，在折叠状态 下所述封堵器的尺寸可以进一步最小化。当然，正如此处可以想到的，还有 其它实施方式可用于形成所述近侧滞留区上的近侧壁。为了使本发明的封堵器具有可收回功能，所述封堵器优选地进一步改进 将所述远侧滞留区限定为具有固定器，该固定器优选为沿所述横档的轴向布 置，其中该固定器具有至少一个可与导管接合的连接元件。该连接元件优选 地设置在所述封堵器的远端上，从而它不会凸起到隔膜壁的远端上方，通过 该连接元件，可以防止植入物的部件持续的接触血液，并且外植根据该进一 步改进的封堵器变为简单的操作。同时，能够和导管接合的连接元件便利了 所述封堵器(在植入程序中是折叠的)在要封堵的缺损内的植入和定位。可 以想到将各种不同的机械装置作为诸如接合件之类的连接元件，例如，甚或 是钩和/或眼孔，该连接元件能够与导管的相应互补结构的连接元件压配合。另一个有益地进一步改进限定将所述封堵器设置为能够可逆地折叠和膨胀，从而在膨胀状态下所述封堵器，例如在外植导管的帮助下，可以再折 叠回去，因此形成在所述近侧滞留区的近侧壁、所述近侧壁的周边区域各自 与隔膜壁之间的压配合连接能够释放分离。因而可以想到，在外植过程中， 例如将导管与所述封堵器远端的连接元件接合，并且通过借助于导管的外部 操纵来实现所述封堵器的折叠。因此所述封堵器在导管中能够完全可逆地撤 回，这能够完全移除封堵器。根据本发明的方法提供了特别简单地制造上述封堵器的实现前景。首先，形成球形或包形的中空编织物，例如，使用WO 2005/020822 Al专利申 请中己描述过的圆编织机。但是，做到此点必需一种专门的编织头，该编织 头下文将会参照附图更详细予以描述。此处采用的工艺是一种特定工艺，在 该工艺中，所述成形编织物在其长度的尾端(即后来将成为所述封堵器的远 端)是包束的，同时所述编织物长度的前端(也就是后来将成为所述封堵器 的近端)是封闭的。从而有可能制造出一种球形或"包形"的中空编织物， 其包束的端对应于完成的封堵器的远端，而其相对的封闭端则对应于完成的 封堵器的近端。完成的封堵器在例如膨胀、稳定性、强度等方面呈现出机械 性能，这些机械性能能够常规地适于所述封堵器后续的使用。在优选方式下， 可以将金属丝甚或有机细线结合进编织物。关于方法，优选地，将形成所述滞留区和所述横档的工艺步骤限定为包 括成型和热处理的工艺步骤。当形成的所述球形中空编织物由镍钛诺或另外 的具有形状记忆性质或效能的材料制成时，这特别有益。例如，优选地，将 本发明的封堵器限定为通过基于聚酸酐基体或羟基羧酸的形状记忆聚合物 形成所述编织物。这些聚合物是具有热诱导形状记忆效能的合成可降解材 料。也会想到诸如嵌段共聚物之类的其它形状记忆聚合物。本质的一点是使 用成型和热处理的结合步骤能够容易并且简单地将这种材料变成它们的可 应用的最终形状。例如，能够将完成的封堵器逐渐变细至导管的尺寸。在离开导管后，所述封堵器能自己伸展并再次呈现出在成型和热处理步骤的制造 过程中对所述封堵器进行成型而得到的球形中空编织物的形状。优选地，当形成圆球形中空编织物时，通过使构成完成的编织物的细线 或金属丝在所述编织物的近端缠绕的方式来制造球形中空编织物。这代表着 一种可以想到的并且特别简单的根据本发明的封堵器的制造方法，所述封堵 器的近侧滞留区具有封闭、扁平形状的近端(近侧面)。当然，自然也可以 想到其它制造方法。


下面将参照附图更准确详细地说明本发明封堵器的优选实施方式，同时也将详细说明一种圆编织机(roundbraidingmachine)，以通过实施例对本发明封堵器的制造方法进行说明。在附图中图1是根据本发明的第一种优选实施方式的封堵器在膨胀状态下的立体图，其中仅描绘了所述封堵器的外形轮廓；图2是图1中所示的第一种优选实施方式的封堵器的远侧滞留区在膨胀状态下的立体局部图；图3是图2中所示的本发明的封堵器在膨胀状态下的侧视图；图4是圆编织机的立体图，用以阐述本发明的所述封堵器的制造方法；图5是图4中所示的圆编织机的俯视平面图，用以阐述根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始(base)编织物结构的制造方法，所述初始编织物结构能够用作根据本发明的封堵器的初始结构； 图6是图4中所描绘的圆编织机上的编织头的局部图； 图7是使用图6中所示的编织头制造的编织物的实施例，该编织物可以用作根据本发明的封堵器的基本结构；图8a是用于制造根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物的专用编织头的侧视图，所述初始编织物可以用作根据本发明的封堵器的基本结构；图8b是根据图8a的编织头的剖视图；图8c是用于制造球形编织物的专用编织头的立体图；图9a是球形编织物的基体的立体图，该基体构成本发明的封堵器的始体，其中所述基体成形为尽可能接近圆球的形状；图9b是球形编织物的基体的立体图，该基体适于制造根据本发明的封堵器，其中所述基体在最大可能程度上成形为灯泡体的形状；图9c是球形编织物的基体的立体图，该基体适于制造根据本发明的封 堵器，其中所述基体成形为泪珠的形状；图10a显示球形编织物，该球形编织物用作根据本发明的不同封堵器的 基体，其通过专用的编织方法生产，并具有远端固定器。图10b是本发明的PFO型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器 由根据图9a的球形编织物制成；图10c是本发明的ASD型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器 由根据图9a的球形编织物制成；图11是本发明的PFO型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器由 根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物结构制成并且包括 远端固定器；图12是本发明的VSD型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器由 根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物结构制成并且包括 远端固定器；图13是本发明的ASD型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器由 根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物结构制成并且包括 远端固定器；图14是本发明的PDA型封堵器的右侧的侧视剖面图，其中该封堵器由 根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物结构制成并且包括 远端固定器；图15a显示现有技术(例如根据美国专利NO. 5,725,552)所公开的一种 管状编织物，该管状编织物构成用于制造公知封堵器的初始结构或基体，其 中该管状编织物的每端需要保持在独立的固定器内；图15b是现有技术(例如根据美国公布专利NO. 5，725，552)所公开的一 种PFO型封堵器的右侧的侧视剖面图，该封堵器由根据图15a的管状编织物 制成；图15c是现有技术(例如根据美国公布专利NO. 5，725，552)所公开的一 种ASD型封堵器的右侧的侧视剖面图，该封堵器由根据图15a的管状编织 物制成；图16a显示现有技术(例如WO 2005/020822 Al)所公开的一种具有远侧固定器的郁金香形或钟形编织物；图16b是现有技术(例如WO 2005/020822 Al)所公开的一种PFO型封 堵器的右侧的剖面图，其中所述封堵器由根据图16a中的管状编织物制成；图16c是现有技术(例如WO 2005/020822 Al)所公开的一种ASD型 封堵器的右侧的剖面图，其中所述封堵器由根据图16a中的管状编织物制成。附图标记表2编织物；5固定器； 8远侧滞留区； ll编织头； 14螺栓；17线轴(bobbin)1封堵器；4细线、金属丝:7编织机；IO横挡；13线轴(Spool); 16叶轮；3远端；6近侧滞留区; 9线轴(spool);12近端； 15形成元件；18凸轮板；具体实施方式
图1显示根据本发明第一种优选实施方式的封堵器1在膨胀状态下的立体图，图1中描绘的仅是封堵器1的外形轮廓。图2显示图1中所示的第一 种优选实施方式的封堵器1的远侧滞留区8在膨胀状态下的立体局部图。图 3显示图2中所示的本发明的封堵器1在膨胀状态下的侧视图。封堵器1主要由以细金属丝或细线4形成的编织物2组成，所述细金属 丝或细线4优选地由镍钛诺或其它形状记忆材料或具有记忆效能的材料制 成。编织物2表现出充分的柔韧性，从而使得封堵器1能够逐渐变细至血管 内外科手术中所用的导管(未明确显示)的直径。因为材料的记忆效能，逐 渐变细的封堵器1同样具有形状记忆功能，从而在封堵器1从导管中释放出 来后，封堵器l会自膨胀并且会回复成与其用途相对应的预定形状。当开始 设置在导管内的封堵器l己经定位在要治疗的位置之后，这种自膨胀通常会 接着发生。具体如图2和图3所示，封堵器1具有近侧滞留区6、远侧滞留区8、 以及在膨胀状态下设置在近侧滞留区6和远侧滞留区8之间的圆柱形横档 10。该两个滞留区6、 8用于封堵隔膜内的缺损或分流通道。当横档10穿过 分流通道时，这种封堵会因为滞留区6、 8定位在要封堵的分流通道两侧而 随之发生。因此根据本发明的封堵器1代表着一种能够以最低程度介入方法 (即，例如使用导管或导线)导进病人体内并定位在预定位置的封堵系统。 因此，本发明的封堵器1的设计是基于使封堵器1逐渐变细至导管尺寸 的原理。在将封堵器1从导管中释放出来后，滞留区6、 8随后自己伸展， 从而使滞留区6、 8自己定位在隔膜的两侧。而且，本发明的设计使得封堵 器1成为自定位并且自定心的系统。从而，为了确保滞留区6、 8固定在隔 膜壁上，横档IO应该分别具有心房横隔膜、隔膜的长度。与现有技术公开的将自膨胀伞作为近侧滞留区6的传统封堵系统不同， 本发明的近侧滞留区6具有以近侧壁112形式存在的平坦覆盖物，所述近侧 壁112将近端12封闭，从而无论如何都不会有植入的封堵器1的材料能够 穿过病人器官的近侧区内的隔膜壁。此外，近侧滞留区6近端12的封闭造 型保证了近侧滞留区6的边缘始终与隔膜壁平齐。无论缺损的直径或心房横 隔膜、隔膜各自的厚度如何，在相对较广的面积上均达到如此平齐，从而在 封堵器1植入后允许相对快速地发生完全内皮化，并且因为有效地防止了血 液与植入物1的材料形成接触，从而消除了病人体内的任何可能的防御机制 反应。因为基于所用材料的记忆效能而使植入物1所具有的自膨胀特性，所以 根据本发明的封堵器1在分流通道或缺损内具有自定心功能。而且在封堵器 1与插入装置的导线分离之前，封堵器1随时都能够回撤。基于现有技术公开的原理，根据本发明的封堵器1当然可以进一步包括 织品(fabric)插入物，所述织品插入物在附图中未明确显示。这种织品插 入物主要由涤纶材料组成。从化学上来讲，涤纶是一种聚对苯二甲酸乙二醇 聚酯，可通过将乙二醇和对苯二酸-二甲基酯缩聚而获得。因此，为了能完 全封堵隔膜壁的缺损或分流通道，可以想到将织品插入物结合进横档10的 内部或结合到滞留区6的近端12上。例如，可以通过将织品插入物支撑在 封堵器1内来结合织品插入物。然后，插入人体内的植入物1在几个星期或 几个月内将被人体自身的组织完全包裹。编织物2用作根据本发明的封堵器1的基本结构，该编织物2具有充分 的刚性以夹持织品插入物并使织品插入物保持在适当的位置。在远侧滞留区8的远端3上，编织物2会聚进固定器5内。这可以通过 在固定器5内加工内螺纹(internal thread)而实现，在将封堵器1引导至与 隔膜缺损的位置相关的位置时，例如，在血管内外科手术中，所述内螺纹可用来与图中未显示的插入装置的导线接合。在已将封堵器1定位在分流通道或缺损内后，随后解除插入装置的导线与远端3之间的接合。当然，也可以 想到采用不同结构的装置来代替远端3上固定器5内的内螺纹。正如所述，图1显示根据本发明的封堵器1的第一种优选实施方式在膨 胀状态下的立体图，同时图2显示图1中所示的第一种优选实施方式的封堵 器l的远侧滞留区8的立体局部图。出于简化目的，图l仅显示了封堵器l 的外形轮廓。为了更进一步简化，省略了用作基本结构的编织物2的详细描 绘，并将封堵器1的形状显示为封闭面的形状。与第一种实施方式相比，该 封堵器l的近侧滞留区6更扁平。取决于实际要求的应用，可以将近侧滞留 区6形成为扁平程度不同的形状，以最终在膨胀状态下形成近侧壁112。当 然也可以想到使近侧壁112呈现为完全扁平的球形或近似平板形的外形。图4是为阐述根据本发明的封堵器1的制造方法而显示的圆编织机7的 立体图。图5是为阐述根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编 织物结构2的制造方法而描绘的如图4所示的圆编织机7的俯视平面图，所 述初始编织物结构2可以用作根据本发明的封堵器1的初始结构。图6更详 细地显示了用于图4的圆编织机7的编织头11 ，同时图7示例性地显示了使 用图6中所示的编织头11制造的编织物2，该编织物2可以用作根据本发明 的封堵器1的基本结构。此外，图8a是用于制造根据图9a至图9c的圆球 形、灯泡形或泪珠形初始编织物2的专用编织头11的侧视图，所述初始编 织物2同样可以用作本发明的封堵器1的基本结构。图8b进一步显示了根 据图8a的编织头11的剖视图，同时图8c描绘了用于制造这种球形编织物的专用编织头ll的立体图。在公知的编织方法中，所有的细线或金属丝4在编织物2的前端会聚成 一束并且伸向提取器(extractordevice),与该公知的编织方法相比，在根据 本发明的方法中，材料供应物从每第二个线轴9伸向编织头11，再从编织头11伸向每个接下来的各自的线轴13或多个分离间隙。没有材料供应物的线 轴13仅具有至少延伸至编织头11的辅助线。材料供应物的末端通过螺栓14 连接于最靠近辅助线线轴的辅助线的末端。
在后面引用的图中详细描绘了编织头11，编织头11具有冠形结构并且 设置有形成元件15，该形成元件15允许细线或金属丝4钩住。形成元件15 可以下降以钩住/解开编织物2。编织头11轴向定位在叶轮16的轨道中心上， 从而细线或金属丝4可以以平直向下的角度对准编织机7的线轴17。
在编织物2所需的所有金属丝4已经连接并绷紧后，以传统公知方式开 始进行编织，在该传统方式中，叶轮16围绕中心旋转，同时线轴17从叶轮 切换向叶轮，因而叶轮的轨道是交叉的。通过基于叶轮16旋转的凸轮盘18 实现编织物2的横向进给(infeed)。能够以这种方法生产的编织物的长度与 编织物2的周长和节距(pitch)是成比例的，与连接于辅助线的金属丝和细 线末端的长度也是成比例的。随后产生的编织物，其自由端是捆束或聚拢的， 将该自由端从材料供应物上切断与并从辅助线上解开。由此生产的圆球形或 包形的中空编织物2在前端是封闭的，而在尾端则是包束的。将该金属丝束 聚拢从而可以在其内加工用于与插入装置的导线接合的内螺纹。
在随后的取决于材料的成型和热处理工艺中，将编织物2形成为封堵器 l要求的形状。使得初始结构适合制造用于治疗未闭卵圆孔(PFO)、心室中 隔缺损(VSD)、心房中隔缺损(ASD)或动脉导管未闭(PDA)的封堵器1。
在这一点上请注意，例如，图10b显示了根据本发明的PFO型封堵器l 的右侧的侧视剖面图，其中该PFO型封堵器1由如前所述的球形编织物2 制成。此外，图10c显示了根据发明的ASD型封堵器1的右侧的侧视剖面 图，其中该ASD型封堵器1同样由球形编织物2制成，其制造如前所述。 此外，图11显示了本发明的PFO型封堵器1的另一侧视图。
此外要指出的是，图12公开了根据本发明的VSD型封堵器1的右侧的侧视剖面图，其中该VSD型封堵器1由如前所述的圆球形、灯泡形或泪珠 形初始编织物2制成。最后，参照图13和图14，图13和图14分别描绘了 ASD型和PDA型封堵器1的右侧的剖视图。图13和图14所示的本发明的 封堵器依次由根据图9a至图9c的圆球形、灯泡形或泪珠形初始编织物结构 制成，其中所述初始编织物如前所述进行生产。
从固定器5开始并取决于结构，先形成膨胀的直径(即远侧滞留区8)， 接着形成横档IO，再将另一个膨胀的封闭直径(即分别是近侧滞留区6、近 侧壁112)连接于横档10。
因为某些情况决定了用作封堵器1基体的编织物2本身并不能总是完全 封堵缺损，因此可以将织品插入物导进横挡10和膨胀的直径——远侧滞留 区8和/或近侧滞留区6中。当封堵器1处在插入状态时，优选为涤纶的这些 织品插入物将余存在编织物2上的间隙封闭。例如，所述织品插入物可以通 过像布(cloth) —样伸展在近侧开口上而进行固定。
再参照图6，图6更详细描绘了图4中的圆编织机7的编织头11，同时 图7显示了使用图6中所示的编织头11制造的编织物2的实施例，该编织 物2可以用作根据本发明的封堵器1的基本结构。此处可以清晰的看出，用 作封堵器1基本结构的编织物2成形为管形或包形编织物的形状，它的顶部 是封闭的，仅需在其末端3上设置一个固定器5，同时其相对侧12上的细线 或金属丝4，例如，可以从中心向外缠绕。
封闭的编织物2的形状可以像圆球(比照图9a)、灯泡(比照图9b)亦 或泪珠(参照图9c)，其中远端3上仅设置有一个具有内螺纹的固定器5， 该固定器5用于紧贴地(s皿gly)与远端3上设置的插入导管连接。
正如下文所述，重要而且非常具体的封堵器1可以由圆球形(图9a)、 灯泡形(图9b)或泪珠形(图9c)的初始编织物结构2制造，由此本发明 的封堵器l可以获得功能实质性提高的性质，具体来说，例如近侧壁112非常扁平的形状，以及近侧滞留区6、近侧壁112各自无需额外的密封。
具体地，这是一种用于治疗心房中隔缺损(ASD)的封堵器l，所述心 房中隔缺损是心脏心房隔膜上的孔洞。图13显示了这种ASD封堵器1的实 施例。
此外，可以生产用于治疗未闭卵圆孔(PFO)的封堵器1，即用于治疗 心脏心房隔膜上的卵形开口/孔洞。图11显示了这种发明的PFO封堵器1。
此外，根据本发明可以想到制造一种封堵器用来治疗动脉导管未闭 (PDA)，也就是治疗主动脉和肺动脉之间的开放通道。图14描绘了这种 PDA封堵器1 。
最后同样要指出的是，根据本发明，用于治疗心室中隔缺损(VSD)的 封堵器1也是可以想到的，即用于治疗心脏心室壁上的孔洞。图12显示了 这种VSD封堵器的实施例。
注意该事实实现本发明并不局限于附图具体指明的实施方式，以多种 变型物进行代替均是可行的。
权利要求
1.一种封堵器，该封堵器包括固定器(5)和由细金属丝或细线(4)形成的编织物(2)，所述编织物(2)通过成型和热处理工艺形成适合的形状，该封堵器具有近侧滞留区(6)和远侧滞留区(8)，其中所述细金属丝或细线(4)的末端会聚进远侧滞留区(8)上的固定器(5)内，在所述近侧滞留区(6)和远侧滞留区(8)之间设置有圆柱形横档(10)，其中所述的两个滞留区(6，8)通常通过血管内外科手术定位在隔膜内要封堵的分流通道的两侧，同时所述横档(10)横穿所述分流通道，其特征在于，所述编织物(2)的近侧滞留区(6)具有完全封闭的近侧壁(112)，该近侧壁(112)在所述封堵器的近端(12)上具有连续面，该连续面形成所述封堵器的近端(12)。
2. 根据权利要求1所述的封堵器，其中，所述近侧壁(112)的连续面 为弧形面。
3. 根据权利要求2所述的封堵器，其中，所述弧形面与圆球形、灯泡 形或泪珠形物体的一部分的表面相一致。
4. 根据以上任一项权利要求所述的封堵器，其中，所述编织物(2)由 镍钛诺或其它具有形状记忆或记忆效能的材料组成。
5. 根据权利要求4所述的封堵器，其中，所述形状记忆材料是生物可 降解材料。
6. 根据以上任一项权利要求所述的封堵器，其中，所述编织物(2)逐 渐变细至血管内外科手术所用的导管的直径尺寸。
7. 根据权利要求6所述的封堵器，其中，具有所述近侧壁(112)的所 述近侧滞留区(6)被设置为，在所述封堵器(1)膨胀时，所述近侧壁(112) 向外弯曲，从而以这种方式进入隔膜壁的适当位置。
8. 根据以上任一项权利要求所述的封堵器，其中，所述远侧滞留区(8) 包括固定器(5)，该固定器(5)优选为沿所述横档的轴向布置。
9. 根据权利要求8所述的封堵器，其中，所述远侧滞留区(8)上进一 步设置有至少一个连接元件(16')，其中所述连接元件(16')能够与导管接
10. 根据以上任一项权利要求所述的封堵器，其中，所述封堵器(1) 被设置能够可逆地折叠和膨胀，从而膨胀的封堵器(1)能够使用外植导管 折叠起来，并且所述近侧壁(112)和隔膜壁之间的压配合连接能够释放。
11. 一种封堵器的制造方法，特别是一种根据以上任一项权利要求所述 封堵器的制造方法，其中，该方法包括下列工艺步骤通过本身公知的编织工艺形成圆球形、灯泡形或泪珠形的中空编织物 (2)，其中所述中空编织物(2)在第一远端(3)上是包束的，并且在相对 的第二近端(12)上具有完全封闭的近侧壁(112)，该近侧壁(112)具有 连续面；以及形成近侧壁(112)上的近侧滞留区(6)、包束的第一端(3)上的远侧 滞留区(8)、以及布置在所述近侧滞留区(6)和远侧滞留区(8)之间的圆 柱形横档(10)。
12. 根据权利要求11所述的方法，该方法进一步包括以下工艺步骤-在所述中空编织物(2)的包束的远端(3)上形成固定器(5)。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述形成滞留区(6， 8) 和横档(10)的工艺步骤包括成型和/或热处理。
全文摘要
本发明涉及一种封堵器，该封堵器由细金属丝或细线(4)的编织物(2)构成，所述编织物(2)通过成型和热处理工艺形成适合的形状。所述封堵器(1)具有近侧滞留区(6)和远侧滞留区(8)，其中所述细金属丝或细线(4)的末端会聚进远侧滞留区(8)上的固定器(5)内。另外，在所述近侧滞留区(6)和远侧滞留区(8)之间设置有圆柱形横档(10)。本发明的目的是提供一种封堵器，该封堵器在插入状态下尽可能平坦地定位在隔膜缺损近侧的隔膜上，为此本发明限定编织物(2)的近侧滞留区(6)具有完全封闭的近侧壁(112)，该近侧壁(112)在所述封堵器(1)的近端上设置有连续面，该连续面形成所述封堵器(1)的近端(12)。
文档编号A61B17/00GK101410064SQ200780010436
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月22日 优先权日2006年3月24日
发明者F·克里扎尼奇, F·莫桑纳, H·R·费格拉, R·莫桑纳 申请人:奥特鲁泰克有限公司