可膨胀的闭塞装置和方法

可膨胀的闭塞装置和方法
【专利摘要】用于闭塞穿过组织的不期望的通路例如间隔缺损的闭塞装置和方法，其提供可膨胀的圆柱形或其它结构，该结构内部地或者通过覆盖该通路的一个或多个开口闭塞该通路。该闭塞装置包括丝材格架或网，其从收缩的可导管递送的状态膨胀至闭塞所述通路的膨胀状态。该格架或网具有一层或更多层，具有对该装置提供结构性支撑的层，以及提供通过进一步闭塞受影响的通路的生物学过程例如组织向内生长促进进一步闭塞的格架编织物或孔尺寸的层。
【专利说明】可膨胀的闭塞装置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年8月19日提交的美国临时专利申请61/525，680和2012年4月20日提交的美国临时专利申请61/636，392的优先权，通过援引并入它们的全部。
【技术领域】
[0003]本技术概括地涉及心血管装置、植入物递送系统，以及使用心血管装置和递送系统来治疗心脏和循环系统中的结构性和功能性缺损的方法。更具体地，本技术涉及不期望的血流通道的闭塞以修复或缓解结构性心脏缺损和/或减弱的血流特征。
【背景技术】
[0004]人类心脏和循环系统可能具有需要治疗的不期望的血流通道，例如，妨碍血液的正常流动的结构性心脏缺损。该通道可能是先天缺损或者疾病或者创伤的结果。作为示例，健康人类心脏被划分成四个主要的容纳血液的腔，称为左右心房和左右心室。肌肉壁或者间隔将包括右心房和右心室的右心与包括左心房和左心室的左心分开。右心供血至肺(肺部)循环以充氧，而左心向身体提供随后已充氧的循环。在出生之前的胎儿心脏中，已充氧的血液由母亲提供，因此，小开口存在于胎儿心脏和主要脉管中以避开肺循环。通常，这些开口在出生后当婴儿开始呼吸时即刻融合或者功能性地闭合。然而，在先天性心脏缺损中，这些开口或者在一些病例中其他相似的畸形不能适当闭合，潜在地造成各种心脏及其相关的问题，包括:充血性心力衰竭、肺动脉高压、隐原性卒中、短暂性脑缺血发作(TIA)、凝块、栓塞、偏头痛等。常见的结构性心脏缺损包括:房间隔缺损(ASD)(如图1中所示)、卵圆孔未闭(PFO)、室间隔 缺损(VSD)(图2中所示)，以及动脉导管未闭(PDA)。图1显示:心脏900、右心房901、右心室902、左心房903、左心室904、房间隔缺损905、来自身体的血流906、朝向肺的血流907，以及来自肺的血流908。图2显示:心脏910、右心房911、右心室912、左心房913、左心室914、室间隔缺损915、来自身体的血流916、朝向肺的血流917，以及来自肺的血流918。
[0005]在ASD中，血液可以从左心房经过房间隔流到右心房，导致动脉血和静脉血(分流)的混合和增高的右心房压，二者在临床上可以是重要的。在PFO(图3中所示)中，跨越左房间隔开口(卵圆孔)的组织瓣没有融合关闭。由于左心房中的压力通常高于右心房，在患有此病症的成年群体的估计25至30%中，此瓣通常保持功能性关闭。然而，有证据表明，在这些患者的某些中，有时(例如，在咳嗽期间)该瓣打开随着后续的分流，可导致一些上述不良的神经病学的和脉管的事件。图3显示:心脏920、右心房921、右心室922、左心房923、左心室924、卵圆孔未闭925、上腔静脉926，以及下腔静脉927。
[0006]VSD总体上是先天性心脏缺损的最常见类型，其中开口存在于右心与左心之间的室间隔中。此类缺损在出生之前不普遍，但是估计存在于0.2至0.4%的新生儿中。虽然在ASD中，此开口在出生后某时可能关闭，但是持续性开口可允许动脉血从左心室向右心室不期望的分流。[0007]称为动脉导管的短血管，作为保护胎儿的右心室免于对抗未充气的肺的高阻力泵送的手段，起到从肺动脉向主动脉分流血液的作用。此血管通常在出生后立即闭合。此血管的闭合失败被称为PDA，并可最终导致充血性心力衰竭。
[0008]鉴于与心脏或循环系统中不期望的血流通道的存在相关的重要健康结果，需要用于闭塞这样通道的装置和技术。人们认为以可植入的装置闭塞不期望的血流通道的现有的装置和技术遭受若干缺陷，包括:
[0009]I)不能够塌陷和保持足以凭借小直径引导器可靠地通过血管的装置递送的屈曲性，
[0010]2)在经皮递送期间不足以提供精确且受控的定位和支座，
[0011]3)对例如缺损尺寸、形状、组织厚度以及与重要结构例如冠状窦的邻近度的变化等解剖学挑战的设计考虑不充分，
[0012]4)对缺损的密封不足，
[0013]5)装置的不充分固定，
[0014]6)不适当的血液动力学设计和/或材料选择导致过多的血栓或者血栓-栓塞，
[0015]7)组件的结构性疲劳破坏，
[0016]8)在植入后不足以提供天然的组织向内生长和治愈， [0017]9)由于不适当的尺寸选择、孔隙率和/或刚度特征所致的接触装置的组织的擦伤和/或糜烂，
[0018]10)不适当的尺寸选择妨碍心血管功能，例如在PFO的治疗中对主动脉的冲击，和
[0019]11)在表面突出物例如毂上血栓的形成。
[0020]因此，需要解决这些缺陷中的一项或多项的装置和方法。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]附图，被并入本文中并构成本说明书的部分，说明本技术的实施方式，并与以上给出的概括描述以及以下给出的详细描述一起用以说明本技术的特征。
[0022]图1是患有房间隔缺损的人类心脏的横截面视图。
[0023]图2是患有室间隔缺损的人类心脏的横截面视图。
[0024]图3是患有卵圆孔未闭的人类心脏的横截面视图。
[0025]图4是在心脏缺损处植入的如本技术所述的闭塞装置的一个实施方式的侧视图。
[0026]图5-9是图4的闭塞装置以及如本技术所述的递送装置的一个实施方式的侧视图。
[0027]图10是用于制造如本技术的一个实施方式所述的格架的心轴和编织物的侧视图。
[0028]图1lA是如本技术的一个实施方式所述的闭塞装置的格架组件的示意图。
[0029]图1lB是图1lA的格架组件的等角投影图像。
[0030]图1lC是包括图1lA的格架组件的闭塞装置的示意图。
[0031]图12是图1lA的实施方式的横截面视图。
[0032]图13和14是如本技术所述的闭塞装置的替代实施方式的侧视图。
[0033]图15A是如本技术所述的闭塞装置的其它实施方式的横截面视图。[0034]图15B是图15A的实施方式的分层的实施方式的示意图。
[0035]图16是如本技术所述的闭塞装置的其它实施方式的横截面视图。
[0036]图17A-17D是如本技术所述的闭塞装置的替代实施方式的局部横截面视图。
[0037]图18是如本技术所述的闭塞装置的一个实施方式和递送装置的一个实施方式的横截面视图。
[0038]图19是图18的闭塞装置和递送装置的一部分的展开图。
[0039]图20是如本技术所述的闭塞装置的一个替代实施方式的横截面视图。
【具体实施方式】
[0040]本文中所述的闭塞装置和递送系统的若干实施方式将自膨胀式闭塞元件植入在组织内存在不期望的通道之处，例如延伸入心脏组织或脉管组织中的血流通道。“通道”在本文中使用时包括在组织内或者穿过组织的可进入的开口，例如，连接心血管系统的两部分的两端通道(例如，穿过间隔的通道)，终止在组织内的盲管或者单端的通道(例如，左心耳或者动脉瘤)，离开心血管系统的通道(例如，出血部位)，和/或解剖学通道(例如，血管，或者，器官的管道或导管)。如下所述，闭塞元件可以闭塞或至少部分地闭塞不期望的通道，并且闭塞元件的结 构和形状可具有控制该通道的闭塞的至少一个自膨胀式格架的多层。闭塞元件本身可最初地部分闭塞该通道，然后快速诱导完全闭塞该格架的生物反应。
[0041]1.闭寒装置的实施
[0042]图4是被植入在穿过心脏的间隔14的通道12处的具有第一闭塞元件16和第二闭塞元件18的闭塞装置10的一个实施方式的侧视图。闭塞元件16、18可各自包括分开的格架结构19。在若干个实施方式中，格架结构19可具有至少一个丝材网，例如丝材编织物，在植入后具有盘形。第一闭塞元件16还可包括分别与第一闭塞元件16的格架结构19的末端相连的外毂和内毂26和28，相似地，第二闭塞元件18可具有与第二闭塞元件18的格架结构19的末端相连的外毂和内毂32和30。每个毂26、28和30可具有管道33。闭塞装置10还可包括系链(tether) 34，其穿过毂26、28和30的管道33，并且系链34的远端可被连接到第二闭塞元件18的外毂32。在此具体的实施方式中，第一闭塞元件16的格架结构19与第二闭塞元件18的格架结构19被分开。
[0043]在植入后，第一闭塞元件16的外周部分20接触间隔14的一侧以覆盖通路12的一开口端12a，并且第二闭塞元件18的外周部分接触间隔14的另一侧以覆盖通路12的相对开口端12b。例如，可牵拉系链34，从而它滑动穿过毂26和28以拉动第一和第二闭塞装置16、18紧靠间隔14的相对侧。这使格架结构19挤压在间隔上并覆盖通路12的末端12a和 12b。
[0044]在图4的一个实施方式中，只参见第一闭塞元件16，格架结构19可包括至少一层格架层36，其延伸遍及第一闭塞元件16的整个表面以闭塞通路12。格架结构19的丝材或其它类型的交叉元件可被设置为提供孔38或者其它类型的开口，该孔38或者其它类型的开口通过在格架结构19上的生物学过程促进进一步闭塞。所示的格架层36还界定第一闭塞元件16的内部体积40，系链34穿过它。可理解，图4中所示的第二闭塞元件18可具有与第一闭塞元件16相同的结构。
[0045]2.递送系统和方法[0046]图5-9中显示用于植入闭塞装置10的递送系统和方法的实施方式。为了清楚，图5-9显示间隔组织14的局部横截面视图和第一和第二闭塞元件16、18的侧视图。
[0047]参见图5，递送系统100的一个实施方式包括导管102，其具有设置用以覆盖在预放置的导丝106上被插入植入位点104的护套108。导丝106可具有用于接受系链34(图4)的腔，并且导丝106的安置以及覆盖在导丝106上的导管102的后续插入可利用已知的成像系统和技术进行。在一个实施例中，利用外部成像手段，例如荧光透视法、X-射线、MRI等，将导丝经过股静脉或桡动脉插入并推进至心脏，从而将导丝的远端引导至要闭塞的通路。如图5中所示，安置导丝106，从而它延伸穿过通路12。可将不透射线的标记(未示出)掺入导丝、导管或者闭塞装置本身中，从而在显像导引下提供额外的可见度。标记材料可包括:钨、钽、钼、钯、金、铱，或者其它适合的材料。在该方法的此阶段，第一和第二闭塞元件16和18(图5中未示出)可以以低轮廓(low-profile)或者收缩的状态被限制在护套108中，同时导管102在导丝106上被推进。
[0048]参见图6，在导管102的远端102a穿过间隔14后，将护套108抽回和/或将第二闭塞元件18推进，从而将第二闭塞元件18安置在间隔14的远端侧。例如，在护套108在近端方向缩回时，未被覆盖的第二闭塞元件18足以允许格架结构19自膨胀。
[0049]参见图7，在护套108被拉回时，系链34可保持与毂32相连，从而有助于使第二闭塞元件18保持在适当位置。或者，系链34在导丝106被除去时可被插入并被固定至第二闭塞元件18。在第二闭塞元件18完全清除护套108并膨胀至大于通路12的尺寸后，导丝106继而从该空间被除去以使系链34保留在适当位置，如图7中所示。可向系链34施加张力以靠着围绕通路12的组织14安置远端闭塞元件18。或者，系链本身可利用由该系链的设计或者材料性质产生的收缩力来或者有助于远端闭塞元件18的安置，，例如，设置用以向着彼此牵拉相对毂的由拉伸弹性材料制成的系链、具有扩展张力弹簧结构的系链，和/或具有形状记忆性质 的系链。
[0050]图8显示在护套108已经在近端方向被进一步抽回以显露出第一闭塞元件16和毂26、28之后该方法的阶段。在膨胀后，第一闭塞元件16被远端地推进以靠着围绕通路12的间隔14安置第一闭塞兀件16。
[0051]图9显示在第一闭塞元件16随后被远端移动更靠近第二闭塞元件18以有效地缩短延伸在第一闭塞元件16的内毂28与第二闭塞元件18的内毂30之间的系链34部分的长度之后该方法的阶段。第一闭塞元件16被远端推进同时张力保持在系链34上从而将第一和第二闭塞元件16、18系在一起，由此对围绕通路12的间隔14施加压缩力并形成对通路12的基本闭塞。而后将毂26、28、30和32的位置相对于系链34固定以维持图9中所示的布置。锁紧件(retaning元件，未示出)可用来使第一和第二闭塞元件16、18紧靠着间隔14。例如，锁紧件可以是第一闭塞元件16的组件或者分开的组件。
[0052]3.格架结构和形成
[0053]在本文所述的任一个实施方式中，该闭塞元件可具有丝材、细丝、线、缝合线、纤维等的格架(例如，网)，其已被设置以形成具有开口的织物或结构(例如，多孔的织物或者结构)。该格架可使用金属、聚合物、复合材料和/或生物材料进行构造。聚合物材料还可包括聚合物，例如，Dacr on、聚酯、聚丙烯、尼龙、Te f I on、PTFE、ePTFE、TFE、PET、TPE、PGA、PGLA或者PLA。可以使用弹性植入物领域中已知的其它适合的材料。金属材料可包括但不限于镍-钛合金(例如Nitinol)、钼、钴-铬合金、Elgiloy、不锈钢、钨或钛。在一些实施方式中，适合的是，该格架仅仅由金属材料构造而不掺入任何聚合物材料，即不含聚合物。在这些及其它实施方式中，适合的是，闭塞装置的整体是由不含任何聚合物材料的金属材料制成。人们认为在一些实施方式中排除聚合物材料可降低在装置表面上血栓形成的可能性，并且还认为排除聚合物和仅使用金属组分可提供具有较薄轮廓的闭塞装置，与含有聚合物组分的装置相比，可以用较小的导管递送。
[0054]该格架可以是丝材的编织网。该编织网可以覆盖在心轴上形成，正如管状编织物生产领域中已知的。然后，可利用热定型方法进一步使管状编织物成形。该编织物可以是细丝材例如Nitinol、钼、钴-铬合金、不锈钢、钨或钛的管状编织物。该格架可以至少部分地由弹性细丝的圆柱形编织物形成。该编织物可以在无塑性变形的情况下径向受约束并且在解除径向约束时 自膨胀。在若干个实施方式中，编织物细丝的厚度可以小于约0.2_。例如，该编织物可以由直径在约0.015mm至约0.15mm范围内的丝材制造。
[0055]图10显示按照管状编织物制造领域中已知的在心轴上形成的编织网。编织角(α)可以通过细丝编织领域中已知的各种不同手段进行控制。用于该网组件的编织物在组件的长度上可具有大体上恒定的编织角，或者可以进行变化以提供具有孔尺寸和径向刚度的不同区。然后，利用热定型方法可进一步对管状的编织网进行定形。参见图10，如在热定型领域中已知的，编织细丝201例如Nitinol丝、固定器、心轴或模具200可用来使编织的管状结构202保持它期望的结构同时接受适当的热处理，从而该编织的管状元件的弹性细丝呈现或者定形成心轴或模具200的外轮廓。网状装置或组件的丝状元件可以被设置用以使该装置或组件保持期望的形状的固定器203固定，在Nitinol丝的情况中，被加热至约475-525°C约5-30分钟以使该结构定形。其它加热方法是可行的并取决于编织所选的材料的性质。例如，该编织物可以是丝材例如Nitinol、钼、钴-铬合金、35N L T、Elgiloy、不锈钢、钨或钛的管状编织物。在一些实施方式中，该装置可以至少部分地由弹性细丝的圆柱状编织物形成。因此，该编织物可以在无塑性变形的情况下径向受约束并且可在解除径向约束时自膨胀。编织物细丝的厚度或直径可以小于约0.5_。该编织物可以由直径或平均直径在约0.02mm至约0.40mm的丝材制造。装置或组件可以具有高编织角区，其中该编织角大于约60度。具有形状记忆和/或弹性细丝的这样的编织物在本文中被称为“自膨胀”。
[0056]对于编织的部分、组件或者元件，编织过程可以通过自动化机器编织进行，或者还可以通过手工进行。对于一些实施方式，该编织过程可通过由Marchand等人2011年10月17日提交的题为“编织装置和使用方法”的第13/275，264号美国专利申请中所述的编织装置以及方法进行，通过援引它的全文并入本文中。在一些实施方式中，可以使用编织装置，包括:界定平面和周边的盘状物、从该盘状物的中心延伸并大体上垂直于该盘状物的平面的心轴，以及沿着周边围绕该盘状物的边缘安置的多个驱动件。多根细丝被加载在心轴上，于是每根细丝向着该盘状物的周边径向延伸，并且每根细丝在该周边上的啮合点处接触该盘状物，与相邻的啮合点间隔离散的距离。每根细丝啮合该盘状物的周边所在的点与每根紧邻的细丝啮合该盘状物的周边所在的点分隔距离“d”。该盘状物和多个固定装置被设置进行相对于彼此移动，从而使第一亚组的细丝相对于第二亚组的细丝旋转以交错编织细丝。第一亚组的多根细丝被驱动件啮合，并且多个驱动件运转而使被啮合的细丝在大体径向的方向移动至超出盘状物的周边的位置。然后，使该盘状物以周线距离旋转第一方向，由此使第二亚组的细丝旋转离散距离并使该第一亚组的细丝交叉在第二亚组的细丝上。使驱动件再次运转以使该第一亚组的细丝移动至该盘状物的周边上的径向位置，其中该第一亚组中的每根细丝被松开从而在自它的前一啮合点起的周线距离啮合该盘状物的周边。
[0057]图1lA和IlB显示作为闭塞装置的组件的格架或编织205的一个实施方式。如图1lA中示意所示，格架205具有两层，外层207和内层209。外层207具有格架205的圆柱形的部分211、锥形的部分213、平面形部分215，和聚集端217，而内层209具有格架205的波状的部分219、锥形的部分221、平面形部分223，以及聚集端225。外部锥形部分213和内部锥形部分221在边缘227处接触，在该处格架205被外翻(自身反折叠)而界定出孔229产生格架205的内体积231。在所示的实施方式中，格架205具有0.025mm(0.001英寸)直径的“360Nitinol”丝材的管状编织物。在格架205的制造中，如本文中所述对管状编织物进行热定型沿着内层209的波状部分219形成波状起伏物233。
[0058]在图11的示意图中，为了清楚，显示了在外层207与内层209之间的间隔235。可理解，外层207与内层209可以彼此基本上接触，因此在一些位置没有间隔，并且外层207和内层209之间的接触可允许这些层在它们彼此依靠时变形，如图1lB中所示，外层207的部分呈现出凹陷239，外层207的部分延伸在相邻波状起伏物233之间。还可理解，波状起伏物233提供基本上闭合的环体积237，在外层207与内层209之间沿着周边延伸。
[0059]参见图11A，外层207和内层209是相同编织物或格架205的部分。如上所述，格架205的编织特征可在该编织物连续围绕在边缘227处的外翻部分时保持恒定，或者可以用两种或多种编织技术形成，于是在内侧上(内层209)的编织不同于在外层上(外层207)的编织，从而实现期望的特征。例如，可以改变编织以提供不同的编织角或者孔尺寸。
[0060]图1lC示意性地显 示作为与内部格架252、具有外凹槽258的第一毂254以及第二毂256组装的外部格架205安装在闭塞装置250中的格架205组件。外部格架205具有被固定至毂256的末端217和225，并且在边缘227处格架205的外翻部分被置于第一毂254的外凹槽258内。末端217和225可通过焊接被固定至毂256，并且边缘227通过凹槽258以及使该边缘227保持在凹槽258内的孔229的尺寸被固定至毂254。锁紧元件(未示出)可被固定至毂254的凹槽258以确保与边缘227的接合。内部格架252具有被固定至第一毂254的第一末端260以及通过例如焊接被固定至第二毂256的第二末端262。在图1lC的实施方式中，外部格架205是提供闭塞层的外闭塞格架，而内部格架252是设置用以支撑闭塞格架的结构性格架。在一个实施例中，具有粗丝材(例如，约0.050mm至0.50mm)的编织物的格架可以在闭塞装置中用作结构性格架(例如，内部格架252)，其可被具有配有细的格架或编织物结构的闭塞层的外部格架(例如外部格架205)覆盖。通过将结构性支撑层置于一层或多层闭塞层内，该内结构性支撑层可提供用于促进闭塞装置与围绕要闭塞的通路的组织例如血管、左心耳或间隔壁之间的密封的大部分径向力。
[0061]可以构造格架层或者格架层的部分从而具有用作闭塞装置的高度闭塞性元件的小孔。一层可具有该层的至少一部分，该部分具有在约0.050mm与约0.300mm之间的平均有效孔尺寸。可以使用具有在约0.050mm与约0.250mm之间的最大有效孔尺寸的闭塞层。可以构造层或者层的部分以具有大孔并主要用作结构支撑和提供径向力来促进其它层对周围组织结构的顺应，由此提供该装置与组织之间的密封。由结构性组件或层提供的径向力还可抑制该装置的移动、变位和潜在的栓塞。结构性组件或者层可具有在约0.20与1.50mm之间的最大有效孔。闭塞装置可具有最大有效孔尺寸大(例如，大于约0.250mm)的一层或多层结构性格架层以及最大有效孔尺寸较小的一层或多层闭塞格架层。结构性格架层与闭塞格架层的最大有效孔尺寸之比可以在约1.5与6之间。结构性格架层的最大有效孔尺寸与闭塞格架层的最大有效孔尺寸之差可以在约0.100与0.800_之间。最大有效孔可通过测量在闭塞装置的孔倾向于达到最大的外围周围的大于约5个孔并且对该数进行平均而确定。
[0062]格架的形状和多孔性一起协同作用来提供缺损闭塞和生物适应的支架以促进新组织向内生长、新-内皮化(neo-endothelializat1n),或者治愈基本上跨越编织物的格架孔(支架开口)的组织。该组织可直接从丝材到相邻丝材跨越过格架孔而形成基本上平滑的表面。组织可以基本上沿着格架线的切线方向形成。闭塞网格架可以在没有下面的次层实质性参与的情况下提供用于治愈的基质。这些功能可能受到格架的“孔尺寸”或者“编织密度”的影响。人们认为该格架提供比现有的心脏缺损装置更高的丝数(wire count)，因而提供更小的孔尺寸，这会产生改进的闭塞性能并且可能消除对可增高血栓栓塞风险的聚合物织物组分的需要。在格架中可使用在约0.1Omm至2.0mm范围内的孔尺寸。孔尺寸可以在0.20mm至0.75mm的范围内。
[0063]当在单格架层中使用两种或更多种尺寸的丝材时，格架的丝材可具有直径或者平均直径。闭塞格架层可具有平均直径小于0.4mm的丝材。结构格架层可具有平均直径在约
0.07mm与约0.20mm之间的丝材。此外，比例可通过将结构性格架层丝材的直径或平均直径与闭塞格架层丝材的直径或平均直径相比进行定义。结构格架层比闭塞格架层丝材直径或者平均丝材直径的这样比例可以在2:1至12:1的包括上下限在内的范围内。
[0064]图12显示了其中格架层被外翻的闭塞元件的横截面的近视图。参见图11A，图12显示外层207、内层209、边缘227和孔229。还显示了配置在内层207与外层209之间以支撑边缘227的形状并维持孔229的形状的内环元件或圈214。圈214可以是一系列圈，例如，由缠绕边缘227并打结的丝线形成的一系列圈。图18 (下述)还显示在围绕毂的合适位置处的边缘和圈。圈214可以被固定至外层207或内层209，或者在格架被外翻时被限制在格架内。
[0065]4.闭寒元件形状和分层
[0066]该闭塞元件可具有取决于应用的各种不同的几何形状。例如，该闭塞元件可包括一层或更多层的相同格架材料或不同的格架材料，具有大体上圆柱形、球形、椭圆体形、卵形、似桶形、圆锥形、平截头体形，或者其它几何形状。格架的层可具有不同的形状，例如用作流动挡板和/或共形密封层的波状或似波浪的部分，或者锯齿状的或者似风箱的部分。可以将格架层热定型以形成径向波状起伏物、直径变化、褶皱、膨胀等而形成挡板或隔间。例如，该波状起伏物可具有似正弦曲线的波状起伏。
[0067] 闭塞元件的格架可具有格架的或编织的丝材的单层，或者提供多层格架。两层可以由已被外翻或者回折至自身上的一件管状编织物形成，从而形成以上参照图1lAUlB和12描述的两层结构。形成两层的外翻的网可以在闭塞元件的最内层、中间层或者最外层中。所述层可以被设置成基本上同轴的形式。所述层或者所述层的一些可以通过共同的连接元件或毂被保持在一个或多个末端。一层或多层的该层可具有不被连接元件或毂保持的开口端。所述层的未被固定的末端可允许不同的长度而在被导管递送或撤回塌陷时所述层不聚结，这是因为所述层可以相对于彼此移动以适应闭塞元件的压缩进入收缩状态。闭塞元件可具有介于两层圆柱形格架层之间的起伏的波浪或似风箱的形状(参见图1lA和11B)从而波状起伏物的顶端接触或者几乎接触内和外圆柱形层而形成多个基本上闭合的环体积。
[0068]闭塞元件结构的若干个设置和形状以及格架层在以下实施方式中描述。可理解，对于一个具体的实施方式所述的特征或者特征的组合可以应用于另一个实施方式。此外，为简洁起见，先前所述的实施方式共有的特征不再进行详细描述，可参加那些早先的描述。
[0069]图13显示与图4中所示的闭塞装置10的实施方式相似的闭塞装置300的一个实施方式。闭塞装置300不具有闭塞装置10的两个面对的毂28、30 (图4)，但是闭塞装置300具有近端闭塞元件316、远端闭塞元件318，以及在通路312内提供格架层的被插入的格架芯320。近端闭塞元件316、远端闭塞元件318和格架芯320可以由具有一层或更多层的相同或不同的格架的常见格架结构。闭塞元件300还可包括近端毂326、远端毂332，以及与远端毂332相连的系链334，从而近端毂和远端毂326和332可以通过系链334的近端撤回一起被牵拉。
[0070]在植入过程中，安置远端闭塞元件318从而格架芯320被置于通路312中，然后安置近端闭塞元件316。近端和远端闭塞元件316和318的膨胀使格架芯320保持在通路312内。在闭塞元件316和318中，以及在格架芯320中配置的格架可以是从近端毂326延伸至远端毂332的连续的一层或多层格架层。闭塞元件还可具有与远端闭塞元件318的格架不同的近端闭塞元件316中的格架，被安置从而近端和远端闭塞元件316、318的格架的部分重叠或交织以提供呈现于格架芯320中的格架。
[0071]图14显示包括闭塞元件416以及设置用于安置在通路内的格架芯420的闭塞装置400的另一个实施方式。在此实施方式中，闭塞元件416可以单独使用，或者与相似于图4中所示的第二闭塞元 件18的第二闭塞元件(现示于图14中)结合使用。
[0072]图15显示闭塞装置500的另一个实施方式,包括近端闭塞元件516、远端闭塞元件518，以及在近端闭塞元件516与远端闭塞元件518之间的芯520。近端闭塞元件516与远端闭塞元件518可以具有圆锥形，近端闭塞元件516的顶端在近端毂526，而远端闭塞元件518的顶端在远端毂532。近端闭塞元件516与远端闭塞元件518可以是单一格架材料的连续的一层，或者相同或不同的格架材料的连续的多层。例如，近端闭塞元件516与远端闭塞元件518可以具有重叠的层、交织的层，或者一层与另一层的固定连接。
[0073]在所示的实施方式中，每个闭塞元件516和518均具有可被折叠形成相同材料的两层闭塞格架的闭塞格架501，以及在闭塞格架501内的支撑格架503。闭塞格架501可以是丝材网(例如，丝材编织物)，所具有的丝材被排列用以提供足以促进细胞在闭塞元件516、518上的快速形成和向内生长的孔尺寸。支撑格架503可以是丝材网(例如，丝材编织物)，所具有的丝材被排列用以为闭塞格架501提供结构性支撑。
[0074]在所示的实施方式中，支撑格架503被连接到近端毂和远端毂526、532的内部部分。例如，内格架层503的丝材的末端可以汇合并被连接到毂516和532。外格架层501可以用环元件514被固定至近端毂和远端毂526和532，该环元件514将外翻的外格架层501固定在处于毂526、532的外表面上的外凹槽527内。毂526、532可以具有沿着外格架层501的侧面(profile)的侧面，从而使毂越过外格架层501的突出最小化。图15B显示图15A中所示的闭塞装置500的分层的一个实施方式，内格架层503具有与近端毂和远端毂526和532接合的末端503a和503b。如所示，外格架层501具有两层外翻的层，第一外格架层501a被第二外格架层501b覆盖。如所示，外格架层501的末端501c起始于芯520，穿过第一外翻的部分502a,其中第一外格架层501a自身折回提供第二外格架层501b,穿过第二外翻的部分502b，其中该层返回至第一外层501a，然后返回至芯520，其中外格架层501的末端501d与末端501c在芯520处于重叠的或交织的接合状态。
[0075]在图16中所示的一个实施方式中，闭塞装置600具有圆锥形的近端闭塞元件616和平面形的远端闭塞元件618，并且两者被具有与近端闭塞元件和远端闭塞元件616、618的外直径相等的外直径的格架芯620彼此相连。还显示了外格架层601 (两层外翻的层)和内格架层603排列从而外格架层601包封内格架层603。此外，内格架层603具有足以用作被安置以支撑外格架层601的形状和位置的结构性的格架或编织物的丝材尺寸和孔尺寸，并且外格架层601具有足以用作闭塞性的格架或编织物的丝材尺寸和孔尺寸。还显示两个近端毂、第一近端毂626和第二近端毂627，以及远端毂632，内格架层603的丝材的末端汇合以连接到第二近端毂627和远端毂632。可理解，内格架层603包括波状起伏物，并且在两个近端毂626、627之间的非连接提供足够的运动自由度以适应闭塞装置600在它在收缩状态与膨胀状态之间变化时的压缩。若内和外格架层在两端被固定，当该装置膨胀时，该二格架层可能潜在地彼此干涉，除非所述层的设计预期到该干涉。
[0076]图16中还显示用作倒钩的固位元件629用以在闭塞装置被植入时将它固位至通路。固位元件629可以是可被包括在外格架层601中帮助提供闭塞装置600在或接近该通路处对心脏壁 或其它组织的额外固定的齿、倒钩、挂钩、销或锚。固位元件629的长度可以是约1_至8mm,优选约2mm至5_。
[0077]在近端或远端闭塞元件处的闭塞装置的末端的替代形状示于图17A-17D中。可理解，这些形状可以应用于闭塞装置的单端或者两端，并且所示的层可以用于多层装置中。在所述实施方式的任一个中，毂可以被格架层基本上包封或者覆盖，从而毂的一部分从膨胀的闭塞装置之外的角度看没有暴露和/或位于由外格架层的轮廓线界定的轮廓之内。可以设置毂和外格架层从而该毂的至少50%被外格架层包封或者覆盖，或者在外格架层的轮廓之内。图17A显示具有提供圆锥形的外格架层702的闭塞装置700，其中倒转的格架外层702围绕凹进的毂704安置从而毂并不突出越过由外格架层702界定的形状，并显示了圆锥形的锥角Θ，其相对于闭塞装置轴A，在约92度与约130度之间，更优选在约100度与约120度之间。图17B显示具有提供弓形的外格架层712的闭塞装置710，该弓形的面向内的曲线具有是闭塞装置直径的约0.5与5倍之间的半径R。图17B还显示相对于外格架层712的弓形凹进的毂714。图17C显示了具有提供平面形的外格架层722的闭塞装置720，该平面形基本上是平的或者盘形，并且垂直于闭塞装置720的轴A被安置，并显示缩小轮廓的毂724，其从格架(在此，平面形)的轮廓以距离X延伸(如所示，从格架延伸)或者撤回(进一步进入格架内)，该距离X，在一个实施方式中，可以是约5mm,在另一个实施方式中,可以小于约2_。图17D显示了具有提供波状起伏形的外格架层732的闭塞装置730，该波状起伏形具有凸面732a和凹面732b的组合，并显示了与弓形轮廓平齐的毂734。
[0078]图18和19显示递送系统800和部分收缩的闭塞装置802的一个实施方式。如所示，递送系统800是具有护套804、杆806和脱离系统808的导管，而闭塞装置802具有外格架810、内格架812、第一毂814和第二毂816。如图19中所示，是图18的一部分的近视图，毂812具有保持内和外格架810和812的位置的凹槽818，并具有锁紧元件820，其具有带内螺纹的孔洞822。杆806在它的末端具有提供与孔洞822的内螺纹匹配的螺纹的脱离系统808。如图18中所示，在安置过程时，脱离系统808啮合锁紧元件820以便于闭塞装置802的安置。在完成安置后，脱尚系统808可通过旋松而从锁紧兀件820脱尚。
[0079]在一些实施方式中，例如图19中所示，将内格架层设置为与闭塞装置的外层完全或几乎完全塌陷。完全塌陷，即不存在内或外格架层的聚结的塌陷，允许该装置穿过图19中所示的可能最小的导管递送。使闭塞装置塌陷的一种方法是设置外层具有与内层基本上相同的长度。或者，通过为格架层之一(内或外格架层)的编织网提供与另一格架层的网相比显著较大的编织角，从而使得在塌陷时，格架层之一针对格架层长度的任何差异进行实质性调整，而使内和外格架层具有不同的长度。作为一个示例，图20显示具有外格架852、和内格架854、第一毂856和第二毂858的闭塞装置850。在膨胀状态，与内格架854相比，外格架852从毂856至858沿着外格架852的表面具有大幅度较短的总长度。可理解，当闭塞装置850收缩成它的递送轮廓时，毂856和858向彼此分开，而具有较短的总长度的外格架852将似乎不能够允许毂856和858充分分开以至允许内格架层854变平。在图20的实施方式中，外格架852以比内格架854大幅度较大的编织角构造，允许外格架852延长至足以适应内格架854的塌陷的长度，从而避免格架852或854的聚结。在一些实施方式中，内格架的编织角在约10°与约30°之间。在一些实施方式中，外格架的编织角在约25°与约45°之间。在一些实施方式中，外格架的编织角比内格架的编织角大约30%至70%。
[0080]在描述的实施方式的任一个中，可以构建闭塞装置以提供洗脱物或者一种或多种有益药物和/或其它活性物质进入血液或周围组织的递送。该装置还可以被涂布各种不同的聚合物以增强性能、固定和/或生物相容性。该装置可包括细胞和/或其它生物材料以促进密封、减低泄漏或者治愈。在描述的实施方式的任一个中，该装置可包括药物或生物活性剂以增强性能和/或接触该装置的组织的治愈，包括:抗血小板药包括但不限于阿司匹林、糖蛋白lib/lila受 体抑制剂(包括阿昔单抗、埃替非巴肽、替罗非班、拉米非班、夫雷非班、cromafiban、toxifiban、XV454、来达非班、klerval、洛曲非班、奥波非班和珍米洛非班)、双嘧达莫、apo-双嘧达莫、潘生丁、前列环素、噻氯匹定、氯吡格雷、cromafiban、西洛他唑和一氧化氮。该装置还可包括抗凝血剂的涂层或者其它涂覆物，例如，肝素、低分子量肝素、水蛭素、华法灵、比伐卢定、水蛭素、阿加曲班、毛喉鞘蕊花素(forskolin)、希美加群(ximelagatran)、伐哌前列素(vapiprost)、前列环素及前列环素类似物、葡聚糖、合成的抗凝血酶、Vasoflux、阿加曲班、依非加群、蝶抗凝血肽、Ppack、HMG-CoA还原酶抑制剂，以及凝血噁烷A2受体抑制剂。
[0081]由前述可理解，出于解释的目的，在本文中已描述本技术的【具体实施方式】，但是在不背离本发明的精神和范围的情况下可进行各种不同的修改。因此，本发明除了被随附的权利要求书限制之外不受限制。
【权利要求】
1.用于闭塞穿过心脏组织或脉管组织的通路的装置，所述通路具有相对的开口端，所述装置包括: 彼此对齐的可膨胀的近端和远端闭塞元件以界定共同的轴，所述近端和远端闭塞元件可围绕所述轴膨胀，所述近端和远端闭塞元件各被设置为呈现配合于血管内导管内的低轮廓收缩状态以及被设置为用以覆盖所述通路的所述相对开口端之一的膨胀状态，所述近端和远端闭塞元件各具有围绕所述轴安置的中心部分以及从所述中心部分延伸出的外周部分，每个闭塞元件的外周部分被设置为在膨胀状态下接触围绕所述通路的所述相对开口端之一的组织，每个闭塞元件的中心部分具有被安置为使得所述近端闭塞元件的所述远端面向所述远端闭塞元件的所述近端的近端和远端； 被置于所述近端和远端闭塞元件的每个近端处的近端毂； 被置于所述近端和远端闭塞元件的每个远端处的远端毂；和 延伸在所述近端闭塞元件的所述远端与所述远端闭塞元件的所述近端之间的系链，所述系链具有可调节的长度，其被设置为在膨胀状态下朝向彼此牵拉所述近端和远端闭塞元件， 其中所述近端和远端闭塞元件各具有包封内格架层的外格架层，所述内和外格架层各具有多根丝材，所述多根丝材被排列以界定所述各自的格架层的孔，所述外格架层的孔在膨胀状态下具有足够小的孔尺寸以通过生物学过程促进进一步闭塞。
2.用于闭塞穿过组织的通路的装置，所述通路具有至少一个开口端，所述装置包括: 形成界定所述装置的轴的可膨胀的格架的多根丝材，围绕所述轴所述格架可膨胀，所述可膨胀的格架被设置以呈现膨胀状态和低-轮廓收缩状态，所述可膨胀的格架还被设置为具有在所述膨胀状态围绕所述轴安置的并且被设置接触所述组织以闭塞所述通路的外周部分， 其中所述多根丝材被排列以界定在膨胀状态具有足够小的孔尺寸的孔以通过在所述可膨胀的格架上的生物学过程促进进一步的闭塞。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述可膨胀的格架包括与内格架层重叠的外格架层。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述外格架层界定为第一孔尺寸的孔，所述内格架层界定为第二孔尺寸的孔，所述第一孔尺寸足够小以在膨胀状态下通过在所述可膨胀的格架上的生物学过程促进进一步闭塞，所述第二孔尺寸大于所述第一孔尺寸。
5.如权利要求2所述的装置，所述可膨胀的格架是第一可膨胀的格架，所述装置还包括置于所述轴上的第二可膨胀的格架，所述第二可膨胀的格架被设置具有在膨胀状态围绕所述轴安置的并被设置接触所述组织以闭塞所述通路的外周部分，所述第一可膨胀的格架被设置用以在膨胀状态下接触位于所述通路的至少一个开口端的组织，并且所述第二可膨胀的格架被设置用以在膨胀状态下接触位于所述通路的另一开口端的组织。
6.如权利要求2所述的装置，还包括与所述可膨胀的格架的多根丝中至少之一啮合的毂。
7.如权利要求6所述的装置，还包括从所述毂沿着所述轴延伸的系链。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起约5mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
9.如权利要求6所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起小于约2mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
10.如权利要求2所述的装置，其中所述可膨胀的格架被设置用以在膨胀状态下界定截头-圆锥形，所述截头-圆锥形具有狭窄端和相对的宽端，所述截头-圆锥形被设置用以朝向所述组织安置所述宽端。
11.如权利要求2所述的装置，其中所述可膨胀的格架被设置用以在膨胀状态下界定弓形，所述弓形提供被设置向着所述组织弯曲的曲率，所述曲率界定以所述轴为中心的半径。
12.如权利要求2所述的装置，其中所述可膨胀的格架被设置用以界定处于膨胀状态的平面形，所述平面形具有被置于轴上的中心部分，所述平面形垂直地从所述中心部分在径向方向延伸至所述轴。
13.如权利要求2所述的装置，其中所述可膨胀的格架被设置用以界定处于膨胀状态中的波状起伏形。
14.如权利要求3所述的装置，其中所述外格架层是具有平均直径小于0.4_的丝材的闭塞格架层。
15.如权利要求3和14中的任一项所述的装置，其中所述内格架层是具有平均直径在约0.07mm与约0.20mm之间的丝材的结构性格架层。
16.如权利要求3、14和15中的任一项所述的装置，其中所述外格架层是配有具有第一平均直径的丝材的闭塞格架层，并且所述内格架层是配有具有第二平均直径的丝材的结构性格架层，所述第二平均直径与所述第一平均直径之比在2:1至12:1范围中。
17.用于闭塞穿过心脏组织或脉管组织的通路的装置，所述通路具有相对的开口端，所述装置包括: 形成被设置为从低轮廓收缩状态向膨胀状态变化的可膨胀的格架的多根丝材，所述可膨胀的格架界定所述装置的轴，所述格架可围绕所述轴膨胀，所述可膨胀的格架在膨胀状态下具有被置于所述轴上的相对的覆盖元件，并且通过闭塞元件彼此接合，所述闭塞元件被设置用以在膨胀状态下闭塞所述通路，所述覆盖元件被设置成径向地大于所述闭塞元件从而在所述膨胀状态下覆盖所述通路的相对的开口端， 其中所述可膨胀的格架具有包封内格架层的外格架层。
18.如权利要求17所述的装置，其中在膨胀状态下所述外格架层的多根丝材界定所述外格架层的孔，并且所述内格架层的多根丝材界定所述内格架层的孔，在膨胀状态下所述内格架层的孔尺寸不同于所述外格架层的孔尺寸。
19.如权利要求17所述的装置，所述装置还包括置于所述轴上的毂，通过所述毂彼此接合的内和外格架层。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述毂固定地接合所述内格架层。
21.如权利要求19所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起约5mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
22.如权利要求19所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起小于约2mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
23.如权利要求17所述的装置，其中在膨胀状态下所述覆盖元件的至少之一具有在所述轴的方向的圆锥形的、截头-锥形的、弓形的、平面形的和波状起伏的形状中的至少一种。
24.如权利要求17所述的装置，其中所述外格架层是具有平均直径小于0.4mm的丝材的闭塞格架层。
25.如权利要求24所述的装置，其中所述内格架层是具有平均直径在约0.07mm与约.0.20mm之间的丝材的结构性格架层。
26.如权利要求24和25中的任一项所述的装置，其中所述外格架层是配有具有第一平均直径的丝材的闭塞格架层，并且所述内格架层是配有具有第二平均直径的丝材的结构性格架层，所述第二平均直径与所述第一平均直径之比在2:1至12:1范围中。
27.用于闭塞穿过组织的通路的装置，所述通路具有至少一个开口端，所述装置包括: 形成界定所述装置的轴的可膨胀的格架的多根金属丝材，所述格架围绕所述轴可膨胀，所述可膨胀的格架被设置呈现膨胀状态和低-轮廓收缩状态，所述可膨胀的格架还被设置具有在膨胀状态围绕所述轴安置的并且被设置接触所述组织以闭塞所述通路的外周部分；和 与所述可膨胀的格架的多根丝材中的至少之一接合的金属毂， 其中所述多根丝材被排列以界定在膨胀状态下具有足够小的孔尺寸的孔以通过在所述可膨胀的格架上的生物学过程促进进一步闭塞。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起约5mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
29.如权利要求27所述的装置，其中所述可膨胀的格架界定与所述轴相交的装置的轮廓，以从所述轮廓与所述轴的交叉处起小于约2mm的距离将所述毂安置在所述轴上。
30.如权利要求27所述的装置，其中所述装置不含有任何聚合物组分。
31.如权利要求27所述的装置，其中所述可膨胀的格架包括与金属内格架层重叠的金属外格架层。
32.如权利要求31所述的装置，其中所述装置不含有任何聚合物组分。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述外格架层是具有平均直径小于0.4mm的丝材的闭塞格架层。
34.如权利要求32和33中的任一项所述的装置，其中所述内格架层是具有平均直径在约0.07mm与约0.20mm之间的丝材的结构性格架层。
35.如权利要求31-34中的任一项所述的装置，其中所述外格架层是配有具有第一平均直径的丝材的闭塞格架层，并且所述内格架层是配有具有第二平均直径的丝材的结构性格架层，所述第二平均直径与所述第一平均直径之比在2:1至12:1的范围中。
36.闭塞穿过心脏组织或脉管组织的通路的方法，所述通路具有相对的开口端，所述方法包括: 使第一可膨胀的闭塞元件在所述通路的所述相对开口端之一上膨胀； 使第二可膨胀的闭塞元件在所述通路的所述相对开口端的另一个上膨胀；和 朝向彼此牵拉所述第一和第二闭塞元件以闭塞所述通路。
37.如权利要求36所述的方法，还包括: 使所述第一或第二可膨胀的闭塞元件在所述通路内膨胀以闭塞该通路。
38.闭塞穿过组织的通路的方法，所述通路具有至少一个开口端，所述方法包括: 使第一可膨胀的闭塞元件膨胀以闭塞所述通路；和 使第二可膨胀的闭塞元件在所述第一可膨胀的闭塞元件内膨胀。
39.如权利要求38所述的方法，还包括: 使所述第一或第二可膨胀的闭塞元件的孔膨胀以提供足够小的孔尺寸以通过生物学过程促进进一 步闭塞。
【文档编号】A61M25/088GK104039245SQ201280048878
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2011年8月19日
【发明者】布莱恩·J·考克斯, 保罗·卢博克, 理查德·奎克, 罗伯特·罗森布鲁斯 申请人:因赛普特斯医学有限责任公司