用于假体心脏瓣膜的密封元件的制作方法

文档序号:31937316发布日期:2022-10-26 02:09阅读:34来源:国知局
用于假体心脏瓣膜的密封元件的制作方法
用于假体心脏瓣膜的密封元件
1.本技术是分案申请,原申请的申请日为2018年8月17日、申请号为201880063607.0、发明名称为“用于假体心脏瓣膜的密封元件”。
技术领域
2.本公开涉及可植入、可扩张的假体装置,并且涉及用于这种假体装置的方法和设备(器械,apparatuses)。


背景技术:

3.人的心脏可患有各种瓣膜性疾病。这些瓣膜性疾病可导致心脏的重大故障,并最终需要用人工瓣膜替代天然瓣膜。存在多种已知的人工瓣膜以及将这些人工瓣膜植入人体内的多种已知方法。由于与常规心脏直视手术有关的缺点,经皮和微创手术方法正获得强烈的关注。在一种技术中,假体瓣膜被配置以通过导管插入,以侵入性要小得多的程序进行植入。例如,可皱缩的(collapsible)经导管假体心脏瓣膜可折皱(crimped)至压缩状态并以压缩状态在导管上经皮引入,并在期望的位置处通过球囊(balloon)膨胀或通过利用自扩张框架或支架扩张至功能尺寸。
4.用于这种程序的假体瓣膜可包括假体瓣膜的小叶可耦接的可径向皱缩和扩张的框架。例如美国专利号6,730,118、7,393,360、7,510,575和7,993,394中描述了示例性的可皱缩和可扩张的经导管假体心脏瓣膜。
5.用于这种程序中的假体瓣膜可包括可径向皱缩和扩张的框架,假体瓣膜的小叶可耦接至该框架,并且该框架可以以皱缩构型在导管上经皮引入,并在期望的位置中通过球囊膨胀或通过利用自扩张框架或支架扩张。导管植入式假体瓣膜的挑战是控制瓣膜周围的瓣周漏,瓣周漏可在初始植入后发生一段时间。另一挑战包括将这种假体瓣膜折皱成适合经皮递送至对象的轮廓(剖面,profile)的过程。


技术实现要素:

6.本文公开了可径向皱缩和扩张的假体瓣膜的实施方式(其包括用于减少瓣周漏的改进的外部密封元件)以及包括这种假体瓣膜的相关方法和设备。在若干实施方式中,所公开的假体瓣膜被配置为用于植入对象中的置换心脏瓣膜。
7.在一个代表性实施方式中,可植入的假体心脏瓣膜可包括环形框架、定位在框架内并固定至框架的小叶结构、和多个密封元件。环形框架可包括流入端、流出端和形成多个单元(cells)的多个支柱。单元中的每一个可限定框架中的开口,并且框架可在径向皱缩构型和径向扩张构型之间可径向皱缩和扩张。密封元件可定位在框架的多个单元的开口内并固定至框架。密封元件中的每一个可定位在各自的其中一个开口内。
8.在一些实施方式中,密封元件可以基本上是矩形的,并且密封元件中的每一个的两个相对侧可固定至框架,而密封元件中的每一个的其它两个相对侧可不固定至框架。
9.在一些实施方式中,密封元件可以基本上是矩形的,并且密封元件中的每一个的
两个相对侧可固定至框架的支柱,而密封元件中的每一个的其它两个相对侧可不固定至框架。
10.在一些实施方式中,框架可包括多排单元。在这种实施方式中,密封元件中的一个可固定至最靠近框架的流入端的一排单元的每个单元内。
11.在一些实施方式中,框架可包括多排单元。在这种实施方式中,密封元件中的一个可固定至最靠近框架的流入端的两排单元的每个单元内。
12.在一些实施方式中,密封元件中的每一个可具有关于(相对于,with respect to)框架的相同取向(定向,orientation)。
13.在一些实施方式中,第一组密封元件可各自具有关于框架的第一取向,而不在第一组中的其余密封元件可各自具有关于框架的第二取向,第二取向不同于第一取向。
14.在一些实施方式中,第一取向可以是顺时针取向,而第二取向可以是逆时针取向。
15.在一些实施方式中,最靠近框架的流入端的两排单元的一排中的密封元件可各自具有关于框架的第一取向,而最靠近框架的流入端的前两排单元的另一排中的密封元件可各自具有不同于第一取向的第二取向。
16.在一些实施方式中,密封元件可用缝合线固定至框架。
17.在一些实施方式中,假体瓣膜可进一步包括布置在框架的内表面周围并固定至框架的环形内裙部(inner skirt)。
18.在一些实施方式中,密封元件可松散地固定至框架,使得定位在框架的单元内的密封元件包括多余的(excess)材料,以在血液沿框架的外表面流动时扩张远离框架。
19.在一些实施方式中,密封元件可被定位成使得在假体瓣膜被植入时,顺行血液可在框架和多个密封元件之间流动。
20.在另一代表性实施方式中,用于植入假体心脏瓣膜的组件可包括含有细长的轴的递送设备和可耦接至递送设备的轴的假体心脏瓣膜。假体心脏瓣膜可包括环形框架、定位在框架内并固定至框架的小叶结构、和多个密封元件。环形框架可包括流入端、流出端、和形成多个单元的多个支柱。单元中的每一个可限定框架中的开口。框架可在径向皱缩构型和径向扩张构型之间可径向皱缩和扩张。密封元件可定位在框架的多个单元的开口内并固定至框架。密封元件中的每一个可定位在各自的其中一个开口内。
21.在一些实施方式中,密封元件中的每一个可具有关于框架的相同取向。
22.在一些实施方式中,第一组密封元件可各自具有关于框架的第一取向,而不在第一组中的其余密封元件可各自具有不同于第一取向的第二取向。
23.在另一代表性实施方式中,植入假体心脏瓣膜的方法可包括:将心脏瓣膜径向压缩至径向压缩构型;将假体心脏瓣膜耦接至递送设备的远端部分;将递送设备的远端部分和假体心脏瓣膜插入到患者的身体中;邻近患者的心脏的天然瓣膜来定位假体心脏瓣膜;和径向扩张假体心脏瓣膜,使得其接合天然瓣膜。假体心脏瓣膜可包括环形框架、定位在框架内并固定至框架的小叶结构、和多个密封元件。环形框架可包括流入端、流出端、和形成多个单元的多个支柱。单元中的每一个可限定框架中的开口。框架可在径向皱缩构型和径向扩张构型之间可径向皱缩和扩张。密封元件可定位在框架的多个单元的开口内并固定至框架。密封元件中的每一个可定位在各自的其中一个开口内。
24.在一些实施方式中,密封元件中的每一个可具有关于框架的相同取向。
25.在一些实施方式中,第一组密封元件可各自具有关于框架的第一取向,而不在第一组中的其余密封元件可各自具有关于框架的第二取向,第二取向不同于第一取向。
26.本公开的前述和其它目的、特征和优点通过参考附图进行的以下详细描述将变得更显而易见。
附图说明
27.图1-3显示了假体心脏瓣膜的示例性实施方式。
28.图4-10显示了图1的假体心脏瓣膜的示例性框架。
29.图11-12显示了图1的假体心脏瓣膜的示例性内裙部。
30.图13显示了处于皱缩构型并安装在示例性球囊导管上的图1的假体心脏瓣膜。
31.图14-16显示了图4的框架与图11的内裙部的组件。
32.图17-18显示了示例性小叶结构的组件。
33.图19显示了小叶结构的连合部分(commissure portions)与框架的窗口框架部分的组件。
34.图20-21显示了小叶结构沿小叶的下边缘与内裙部的组件。
35.图22显示了另一示例性假体心脏瓣膜。
36.图23显示了图22的假体心脏瓣膜的示例性框架的部分。
37.图24显示了另一示例性假体心脏瓣膜。
38.图25显示了图24的假体心脏瓣膜的示例性框架的部分。
39.图26显示了植入到患者的天然主动脉瓣中的示例性假体心脏瓣膜。
40.图27显示了植入到患者的肺动脉中的示例性假体心脏瓣膜和停靠装置(docking device)。
41.图28显示了植入到患者的天然二尖瓣中的示例性假体心脏瓣膜和停靠装置。
42.图29-30显示了用于假体瓣膜的停靠装置的可选实施方式。
43.图31显示了植入到患者的下腔静脉中的图29-30的示例性假体心脏瓣膜和停靠装置。
具体实施方式
44.图1-3显示了根据一个实施方式的假体心脏瓣膜10的各种视图。虽然示例的假体瓣膜适于植入在天然主动脉瓣环中,但是在其它实施方式中,其可适于植入到心脏的其它天然瓣环(例如,肺动脉瓣、二尖瓣和三尖瓣)中。假体瓣膜还可适于植入体内的其它管状器官或通道中。假体瓣膜10可具有四个主要的部件:支架或框架12、瓣膜结构14、内裙部16、和瓣周密封装置或密封元件。假体瓣膜10可具有流入端部分15、中间部分17、和流出端部分19。在示例的实施方式中,瓣周密封装置包括外裙部(outer skirt)18。
45.瓣膜结构14可包括共同形成小叶结构的三个小叶41,其可被布置成以三尖瓣布置皱缩,如图2中最佳所示。小叶结构14的下边缘期望地具有波形的曲线形扇形形状(图21所示的缝合线154追踪(遵循,tracks)小叶结构的扇形形状)。通过形成具有这种扇形几何形状的小叶,减小了小叶上的应力,进而提高了假体瓣膜的耐久性。此外,借助于扇形形状,可使每个小叶的腹部(每个小叶的中央区域)处的褶皱和波纹消除或至少最小化,褶皱和波纹
可在那些区域中引起早期钙化。扇形几何形状还减少了用于形成小叶结构的组织材料的量,从而允许在假体瓣膜的流入端处具有较小、较均匀的折皱轮廓。小叶41可由心包组织(例如,牛心包组织)、生物相容性合成材料、或本领域已知和描述于美国专利号6,730,118中的各种其它合适的天然或合成材料形成。
46.裸框架12显示于图4中。框架12可形成有适于将瓣膜结构14的连合连接至框架的多个周向间隔的槽或连合窗口20(在示例的实施方式中有三个),如以下更详细地描述。框架12可由各种合适的可塑性扩张材料(例如,不锈钢等)或自扩张材料(例如,镍钛合金(niti),如镍钛诺)中的任一种制成。当由可塑性扩张材料构造时,框架12(并因此假体瓣膜10)可在递送导管上折皱至径向皱缩构型,然后通过可膨胀球囊或等效扩张机构而在患者体内扩张。当由自扩张材料构造时,框架12(并因此假体瓣膜10)可被折皱成径向皱缩构型,并通过插入到递送导管的护套(sheath)或等效机构中而被限制在皱缩构型中。一旦在体内,便可从递送护套推进假体瓣膜,这允许假体瓣膜扩张至其功能尺寸。
47.可用于形成框架12的合适的可塑性扩张材料不限制地包括不锈钢、生物相容性高强度合金(例如,钴-铬合金或镍-钴-铬合金)、聚合物、或其组合。在具体实施方式中,框架12由镍-钴-铬-钼合金(如合金(sps technologies,jenkintown,pennsylvania),其等效于uns r30035合金(由astm f562-02覆盖))制成。合金/uns r30035合金包括按重量计35%的镍、35%的钴、20%的铬和10%的钼。当合金用作框架材料时,与不锈钢相比,实现相同或更好的径向力与压碎力抗性、抗疲劳性和耐腐蚀性则需要更少的材料。此外,由于需要的材料较少,因此可减小框架的折皱轮廓,从而提供较低轮廓的假体瓣膜组件以用于经皮递送至体内的治疗位置。
48.参考图4和5,示例的实施方式中的框架12包括端对端布置并在框架的流入端周向延伸的第一下排i的成角支柱(angled struts)22;第二排ii的周向延伸的成角支柱24;第三排iii的周向延伸的成角支柱26;第四排iv的周向延伸的成角支柱28;和框架的流出端处第五排v的周向延伸的成角支柱32。多个基本直的轴向延伸的支柱34可用于将第一排i的支柱22与第二排ii的支柱24相互连接。第五排v的成角支柱32通过多个轴向延伸的窗口框架部分30(其限定连合窗口20)和多个轴向延伸的支柱31连接至第四排iv的成角支柱28。每个轴向支柱31和每个框架部分30从由两个成角支柱32的下端的会聚所限定的位置延伸至由两个成角支柱28的上端的会聚所限定的另一位置。图6、7、8、9和10分别是图5中由字母a、b、c、d和e标识的框架12的部分的放大图。
49.每个连合窗口框架部分30连接至小叶结构14的各自连合。可见,每个框架部分30以其上端和下端固定至相邻排的支柱以提供坚固的构型,与用于支持小叶结构的连合的悬臂式支柱相比,在假体瓣膜的循环负载下,此坚固的构型增强了抗疲劳性。这种构型能够减小框架壁的厚度,以实现假体瓣膜的较小的折皱直径。在具体实施方式中,在内径和外径之间测量的框架12的厚度t(图4)是约0.48mm或更小。
50.框架的支柱和框架部分共同限定了框架的多个开放单元。在框架12的流入端,支柱22、支柱24和支柱34限定了下排的单元,下排的单元限定了开口36。第二、第三、和第四排支柱24、26和28限定了两个中间排的单元,两个中间排的单元限定了开口38。第四和第五排支柱28和32连同框架部分30和支柱31限定了上排的单元,上排的单元限定了开口40。开口40相对大并且被设定尺寸,以在将框架12折皱以最小化折皱轮廓时,允许小叶结构14的部
分伸出或凸出到开口40中和/或伸出或凸出通过开口40。
51.如图7中最佳所示,支柱31的下端在结点或接合部(接点,junction)44处连接至两个支柱28,而支柱31的上端在结点或接合部46处连接至两个支柱32。支柱31的厚度s1可小于接合部44、46的厚度s2。接合部44、46,连同接合部64防止开口40完全闭合。图13显示了折皱在球囊导管上的假体瓣膜10。可见,在皱缩构型中,支柱31的几何形状和接合部44、46和64帮助在开口40中产生足够的空间,以允许假体小叶的部分向外伸出或凸出通过开口。与如果将所有小叶材料限制在折皱框架内相比,这允许将假体瓣膜折皱至相对更小的直径。
52.框架12被配置以减小、防止或最小化在预定的球囊压力下,特别是在支持小叶结构14的框架的流出端部分处,假体瓣膜的可能的过度扩张。一方面,框架被配置以在支柱之间具有相对较大的角度42a、42b、42c、42d、42e,如图5所示。角度越大,打开(扩张)框架所需的力越大。因此,可以选择框架的支柱之间的角度,从而在给定的打开压力(例如,球囊的膨胀压力)下限制框架的径向扩张。在具体实施方式中,当框架扩张至其功能尺寸时,这些角度是至少110度或更大,并且甚至更具体地,当框架扩张至其功能尺寸时,这些角度是上至约120度。
53.另外,由于用于扩张假体瓣膜的球囊的“狗骨头(dog-boning)”效应,框架的流入端和流出端通常倾向于比框架的中间部分更加过度扩张。为防止小叶结构14的过度扩张,小叶结构期望地被固定至框架12,位于上排支柱32下方,如图1最佳所示。因此,在框架的流出端过度扩张的情况下,小叶结构被定位在可能发生过度扩张的地方以下的水平,从而使小叶结构免于过度扩张。
54.在一种类型的假体瓣膜构造中,如果小叶被连接得太靠近框架的远端,则当假体瓣膜被折皱时,小叶的部分纵向伸出超过框架的流出端。如果其上安装了折皱的假体瓣膜的递送导管包括抵靠或毗邻假体瓣膜的流出端推动(例如,以维持折皱的假体瓣膜在递送导管上的位置)的推动机构或止动元件,则推动元件或止动元件可能损坏延伸超过框架流出端的被暴露的小叶的部分。将小叶连接在与框架的流出端间隔的位置处的另一益处是,当假体瓣膜被折皱在递送导管上时,框架12的流出端,而非小叶41,是假体瓣膜10的最近侧部件。因此,如果递送导管包括抵靠或毗邻假体瓣膜的流出端推动的推动机构或止动元件,则推动机构或止动元件接触框架的流出端,而不接触小叶41,以避免损坏小叶。
55.此外,如图5中可见,框架中最下排开口中的开口36相对大于两个中间排开口中的开口38。这允许框架在折皱时呈现整体的锥形形状,整体的锥形形状从假体瓣膜的流出端处的最大直径逐渐减小(tapers)至假体瓣膜的流入端处的最小直径。当折皱时,框架12可具有沿与框架的流入端相邻的框架的部分延伸的直径减小的区域,直径减小的区域总体上对应于由外裙部18覆盖的框架的区域。在一些实施方式中,与框架的上部(其未被外裙部覆盖)的直径相比,直径减小的区域的直径减小,使得外裙部18不增加假体瓣膜的总折皱轮廓。当假体瓣膜被部署时,框架可扩张成图4所示的总体上圆柱形的形状。在一个实例中,26-mm假体瓣膜的框架在折皱时,在假体瓣膜的流出端处具有14french的第一直径,和在假体瓣膜的流入端处具有12french的第二直径。
56.内裙部16的主要功能是帮助瓣膜结构14固定至框架12,并通过阻止血流通过小叶下边缘下方的框架12的开放单元来帮助在假体瓣膜和天然瓣环之间形成良好的密封。尽管可使用各种其它合成材料或天然材料(例如,心包组织),但内裙部16期望地包括坚韧的抗
撕裂材料,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。裙部的厚度期望地小于约0.15mm(约6密耳),并且期望地小于约0.1mm(约4密耳),并且甚至更期望地约0.05mm(约2密耳)。在具体实施方式中,裙部16可具有可变的厚度,例如,裙部在其边缘中的至少一个处要比其中心处更厚。在一个实施方案中,裙部16可包括pet裙部,pet裙部在其边缘处的厚度是约0.07mm,而在其中心处的厚度是约0.06mm。较薄的裙部可提供较好的折皱性能,同时仍提供良好的密封。
57.裙部16可经由缝合线70固定至框架12的内部,如图21所示。瓣膜结构14可经由以下讨论的例如薄pet增强条的一个多个增强条72(其共同地可形成套筒(sleeve))附接至裙部,增强条72能够使缝合牢固并使小叶结构的心包组织免受撕裂。瓣膜结构14可被夹在裙部16和薄pet条72之间,如图20所示。将pet条和小叶结构14固定至裙部16的缝合线154可以是任何合适的缝合线,如ethibondpet缝合线(johnson&johnson,new brunswick,new jersey)。缝合线154期望地追踪小叶结构14的底边缘的曲率,如下文更详细地描述。
58.一些织物裙部包括经纤维和纬纤维的编织物,经纤维和纬纤维彼此垂直延伸并且其中一组纤维在裙部的上边缘和下边缘之间纵向延伸。当固定有这种织物裙部的金属框架被径向压缩时,框架的总轴向长度增加。然而,弹性有限的织物裙部不能随框架一起伸长,因此倾向于使框架的支柱变形并妨碍均匀的折皱。
59.参考图12,在一个实施方式中,裙部16期望地由第一组纤维或纱线或股线78和第二组纤维或纱线或股线80(两者均不垂直于裙部的上边缘82和下边缘84)编织。在具体实施方式中,第一组纤维78和第二组纤维80以相对于上和下边缘82、84约45度(例如,15-75度或30-60度)的角度延伸。例如,可通过以相对于织物的上边缘和下边缘45度角编织纤维来形成裙部16。可选地,可从垂直编织的织物(其中纤维垂直于材料的边缘延伸)对角地切割(偏置切割)裙部16,使得纤维以相对于裙部的被切割的上边缘和下边缘45度角延伸。如图12进一步所示,裙部的相对的短边缘86、88期望地不垂直于上和下边缘82、84。例如,短边缘86、88期望地以相对于上边缘和下边缘约45度的角度延伸,因此与第一组纤维78对齐。因此,裙部的总体一般形状可以是长菱形或平行四边形的形状。
60.图14和15显示了在相对的短边缘部分90、92已被缝在一起以形成裙部的环形形状之后的内裙部16。如图所示,边缘部分90可以以相对于相对的边缘部分92的重叠关系来放置,并且可用平行于短边缘86、88的对角地延伸的缝合线94将两个边缘部分缝在一起。内裙部16的上边缘部分可形成有限定波形形状的多个突出部96,此波形形状总体上遵循紧邻轴向支柱31的下端的第四排支柱28的形状或轮廓。以这种方式,如图16中最佳所示,内裙部16的上边缘可用缝合线70紧紧地固定至支柱28。内裙部16也可形成有狭缝98,以促进将裙部附接至框架。狭缝98可被设定尺寸,以允许内裙部16的上边缘部分部分地缠绕在支柱28周围,并且允许在附接程序中减小裙部中的应力。例如,在示例的实施方式中,内裙部16被放置在框架12的内部,并且裙部的上边缘部分缠绕在支柱28的上表面周围并用缝合线70固定在适当位置。以这种方式将内裙部16的上边缘部分缠绕在支柱28周围,使得裙部更牢固且更耐久地附接至框架。内裙部16也可用缝合线70分别固定至第一、第二、和/或第三排支柱22、24和26。
61.再次参考图12,由于在此实施方式中纤维相对于上边缘和下边缘成角度地取向,裙部可在轴向方向(即,沿上边缘82到下边缘84的方向)上经受较大的伸长。
62.因此,当金属框架12被折皱时(如图13所示),内裙部16可连同框架沿轴向方向伸
长,因此提供了更均匀和可预测的折皱轮廓。示例的实施方式中的金属框架的每个单元都包括在折皱时朝轴向方向旋转的至少四个成角支柱(例如,成角支柱变得与框架的长度更加对齐)。每个单元的成角支柱都充当使裙部的纤维沿支柱的相同方向旋转的机构,从而允许裙部沿支柱的长度伸长。当假体瓣膜被折皱时,这允许裙部进行较大伸长,并且避免支柱的不期望的变形。
63.另外,可增加编织的纤维或纱线之间的间距,以促进裙部在轴向方向上伸长。例如,对于由20-旦尼尔纱线形成的pet内裙部16,纱线密度可比典型的pet裙部低约15%至约30%。在一些实例中,内裙部16的纱线间距可以是约60根纱线/厘米(约155根纱线/英寸)至约70根纱线/厘米(约180根纱线/英寸),如约63根纱线/厘米(约160根纱线/英寸),而在典型的pet裙部中,纱线间距可以是约85根纱线/厘米(约217根纱线/英寸)至约97根纱线/厘米(约247根纱线/英寸)。倾斜边缘86、88在折皱期间促进织物材料沿框架的内圆周均匀且均一地分布,以促进均匀地折皱至最小的可能的直径。另外,以垂直方式切割对角缝合线可能会留下沿切割边缘的松散的穗(fringes)。倾斜边缘86、88有助于最低化这种情况的发生。
64.在可选的实施方式中,裙部可由可在假体瓣膜折皱期间沿轴向方向拉伸的编织的弹性纤维形成。经纤维和纬纤维可垂直于和平行于裙部的上边缘和下边缘延伸,或者可选地,如上所述,其可以以相对于裙部的上边缘和下边缘0和90度之间的角度延伸。
65.内裙部16可在远离缝合线154的位置处缝合至框架12,使得裙部在此区域中可更加柔韧。这种构型可避免应力集中在将小叶的下边缘附接至内裙部16的缝合线154处。
66.如上所述,示例的实施方式中的小叶结构14包括三个挠性小叶41(尽管可使用较多或较少数量的小叶)。关于小叶的其它信息以及关于裙部材料的其它信息可在例如2015年5月5日提交的美国专利申请号14/704,861中找到。
67.小叶41可在其相邻侧处彼此固定,以形成小叶结构的连合122。多个挠性连接件(connectors)124(其中之一显示于图17中)可用于将小叶的成对的相邻侧相互连接,并将小叶连接至连合窗口框架部分30(图5)。
68.图17显示了通过挠性连接件124相互连接的两个小叶41的相邻侧。可利用三个挠性连接件124将三个小叶41彼此侧对侧地固定,如图18所示。关于将小叶彼此连接以及将小叶连接至框架的其它信息可在例如美国专利申请公开号2012/0123529中找到。
69.如上所述,内裙部16可用于帮助将小叶结构14缝合至框架。内裙部16可具有波形的临时性标记缝合线,以引导每个小叶41的下边缘的附接。在将小叶结构14固定至裙部16之前,如上所述,内裙部16本身可利用缝合线70缝合至框架12的支柱。与标记缝合线相交(intersect)的支柱期望地不附接至内裙部16。这允许内裙部16在未固定至框架的区域中更加柔韧,并使沿将小叶的下边缘缝合至裙部的缝合线的应力集中最小。如上所述,当裙部被固定至框架时,裙部的纤维78、80(参见图12)总体上与框架的成角支柱对齐,以促进框架的均匀折皱和扩张。
70.图19显示了用于将小叶结构14的连合部分122固定至框架的连合窗口框架部分30的一种具体方法。在这种方法中,将固定两个小叶的两个相邻侧的挠性连接件124(图18)横向折叠,并将上凸片部分(上翼片部分,upper tab portions)112抵靠挠性连接件向下折叠。每个上凸片部分112纵向(垂直地)弯折以呈l形状,l形状具有抵靠小叶的表面折叠的第
一部分142和抵靠连接件124折叠的第二部分144。然后,可沿缝合线146将第二部分144缝合至连接件124。接下来,将连合凸片组件插入通过对应的窗口框架部分30的连合窗口20,并且可将窗口框架部分30外侧的折叠部(folds)缝合至部分144。
71.图19还显示了向下折叠的上凸片部分112可在连合处形成双层小叶材料。上凸片部分112的内部分142抵靠形成连合的两个小叶41的层平坦地定位,使得每个连合刚好(just)在窗口框架30的内侧(inside)包括四层小叶材料。与刚好从相对较刚性的四层部分径向向内的小叶41的部分相比,连合的这个四层部分能更加耐弯曲或铰接。这致使小叶41响应于在体内操作期间流动通过假体瓣膜的血液,主要在向下折叠的内部分142的内边缘143处进行铰接,与在窗口框架30的轴向支柱周围或近侧进行铰接相反。因为小叶在与窗口框架30径向向内间隔的位置处铰接,所以小叶可避免与框架接触和被框架损坏。然而,在高力之下,连合的四层部分可围绕与窗口框架30相邻的纵向轴线张开(splay apart),其中每个第一部分142抵靠各自的第二部分144向外折叠(folding out)。例如,这可能在假体瓣膜10被压缩并安装到递送轴上时发生,从而允许较小的折皱直径。当使球囊导管在假体瓣膜扩张期间膨胀时,连合的四层部分也可围绕纵向轴线张开,这可减轻由球囊引起的连合上的某些压力,从而减少扩张期间对连合的潜在损坏。
72.在所有三个连合凸片组件都被固定至各自的窗口框架部分30后,连合凸片组件之间的小叶41的下边缘可被缝合至内裙部16。例如,如图20所示,每个小叶41都可利用例如ethibondpet线沿缝合线154缝合至内裙部16。缝合线可以是延伸通过每个小叶41、内裙部16、和每个增强条72的进出缝合线。每个小叶41和各自的增强条72可单独缝至内裙部16。以这种方式,小叶的下边缘经由内裙部16固定至框架12。如图20所示,可用延伸通过每个增强条72、小叶41和内裙部16而同时环绕增强条72和小叶41的边缘的毯式缝合线(blanket sutures)156,将小叶进一步固定至裙部。毯式缝合线156可由ptfe缝合材料形成。图21显示了在将小叶结构14与内裙部16固定至框架12和将小叶结构14固定至内裙部16之后的框架12、小叶结构14和内裙部16的侧视图。
73.图22显示了处于扩张构型(例如,当植入患者中时)的另一示例性假体心脏瓣膜210。参考图22,假体心脏瓣膜210包括:具有与图1-5的框架12相似构造的框架212、具有与图1-3的瓣膜结构14相似构造的瓣膜结构(未显示)、具有与图1-3的内裙部16相似构造的内裙部216、和以下更详细讨论的密封元件250。图23显示了图22的框架212和密封元件250的部分的平展图。
74.参考图22和23,框架212具有流入端215和流出端219。示例的实施方式中的框架212包括端对端布置并在框架212的流入端215周向延伸的第一下排i的成角支柱222a和222b;第二排ii的周向延伸的成角支柱224a和224b;第三排iii的周向延伸的成角支柱226a和226b;第四排iv的周向延伸的成角支柱228a和228b;和在框架212的流出端219处第五排v的周向延伸的成角支柱232a和232b。多个基本直的轴向延伸的支柱234可用于将第一排i的支柱222a和222b与第二排ii的支柱224相互连接。第五排v的成角支柱232a和232b通过多个轴向延伸的窗口框架部分230和多个轴向延伸的支柱231连接至第四排iv的成角支柱228a和228b。每个轴向支柱231和每个框架部分230从由两个成角支柱232a和232b的下端的会聚所限定的位置延伸至由两个成角支柱228a和228b的上端的会聚所限定的另一位置。成角支柱222a、224a、226a、228a、232a以关于框架212的第一角度取向,而成角支柱222b、224b、
226b、2228b、232b以关于框架212的第二角度取向。
75.框架212的支柱和框架部分共同限定了框架212的多个开放单元。在框架212的流入端215处,支柱222、支柱224和支柱234限定下排a的单元,下排a的单元限定开口236。第二和第三排支柱224、226限定第一中间排b的单元,第一中间排b的单元限定开口238。第三和第四排支柱226、228限定第二中间排c的单元,第二中间排c的单元限定开口239。第四和第五排支柱228和232,连同框架部分230和支柱231限定上排d的单元,上排d的单元限定开口240。
76.假体心脏瓣膜210进一步包括固定至框架212的多个密封元件250。密封元件250可被激光切割或以其它方式由被配置以限制和/或防止血流通过其中并具有带纹理的表面或以其它方式提供高微表面积的强固、耐久的材料(如pet、ptfe、eptfe、聚氨酯、聚酯、织物材料、或各种其它合适的合成或天然材料)形成。密封元件250可以形成正方形或矩形形状。可选地,密封元件250可以形成任何几何形状。多个密封元件250中的一些可具有与其它密封元件250不同的形状。
77.密封元件250可以在框架212的个体单元的开口内固定至框架212。密封元件250可以以平铺样式(tiled pattern)固定至框架212,其中密封元件250可以在框架212周围的多个单元的开口中固定至框架212。在图22和23的示例的实例中,密封元件250在a排单元和b排单元中的开口236和开口238中固定至框架212。在其它实例中,密封元件250可在c排单元或d排单元中的开口239或开口240中或开口236、238、239、和/或240的任何组合中固定至框架212。在图22和23的示例的实例中,密封元件250在a排单元中的每个开口236和b排单元中的每个开口238中固定至框架212。可选地,密封元件250可分别在a、b、c和d排单元的开口236、238、239、和/或240中的一些但不是全部中固定至框架212。
78.密封元件250可固定至框架212,使得密封元件250的两个相对侧固定至框架212,而密封元件250的其它两个相对侧不固定至框架212。固定至框架212的密封元件250的两个相对侧可各自固定至框架212的不同支柱。在图22和23的示例的实例中,a排单元中的密封元件250固定至支柱222和224。b排单元中的密封元件250固定至支柱224和226。可选地,或另外地,密封元件250可固定至支柱228和/或支柱232。在其它实例中,密封元件250可固定至轴向直的支柱234和/或轴向支柱231。在示例的实例中,每个密封元件250在一个单元的开口内固定至框架212。可选地,密封元件可跨越多个单元。例如,密封元件的一侧可固定至成角支柱226而密封元件的相对侧可固定至成角支柱222,使得密封元件跨越两个相邻的单元,a排中的一个单元和b排中的一个单元。此外,密封元件250可由被设定尺寸以覆盖单个单元的个体材料片(块,pieces),或由被设定尺寸以附接至多个单元的一片或多片材料形成。在示例的实例中,密封元件250可用缝合线固定至框架212。可选地,除了缝合线之外或替代缝合线,密封元件250可用粘合剂、超声焊接或其它手段固定至框架212。
79.在图22和23的示例的实例中,密封元件250中的每一个的长度大于密封元件250所固定的支柱之间的距离。即,密封元件250没有被拉紧地固定至框架212,而是在含有密封元件250的框架212的单元中的每一个中存在多余的材料。因此,当假体心脏瓣膜210被植入在患者的瓣膜中时,开口形成通道或途径,其中沿框架212的外部的任何顺行血流暴露于更多的材料表面积,导致血液流动减慢并引起凝结。密封元件250的多余材料还可以扩张远离框架212,以帮助密封假体心脏瓣膜210和天然解剖结构之间的任何间隙。
80.密封元件250可沿两个取向(如本文限定的顺时针取向或逆时针取向)之一固定至框架212。在图22的示例的实例中,密封元件250中的每一个沿顺时针取向固定至框架212。在图24的示例的实例中,密封元件250中的每一个沿逆时针取向固定至框架212。在如图22的实例所示的顺时针取向中,a排单元中的密封元件250在支柱222a和224a处固定至框架212,而b排单元中的密封元件250在支柱224a和226a处固定至框架212。这产生了沿框架212的外部在方向260上的对角线路径,顺行血液将被密封元件250迫使沿该对角线路径行进。当顺行血液沿方向260在框架212和密封元件250之间流动时,此血液关于通过框架212的圆形横截面在框架212周围沿顺时针方向行进。
81.在图23所示的逆时针取向中,a排单元中的密封元件250中的每一个在支柱222b和224b处固定至框架212,而b排单元中的密封元件250中的每一个在支柱224b和226b处固定至框架212。这产生了沿框架212的外部在方向270上的对角线路径,顺行血液将被密封元件250迫使沿该对角线路径行进。当顺行血液沿方向270在框架212和密封元件250之间流动时,此血液关于通过框架212的圆形横截面在框架212周围沿逆时针方向行进。如上所述,通过迫使顺行血液沿关于框架212的对角线方向的路径流动,血液暴露于密封元件250的更多的表面积,这可减慢此顺行血液的流动并引起凝结,该凝结可帮助密封假体心脏瓣膜210和天然解剖结构之间的任何间隙。多个密封元件250因此与内裙部216配合以在植入假体瓣膜210之后避免瓣周漏。在若干实施方式中,与缺少多个密封元件250的相似的假体瓣膜相比,假体瓣膜210在植入对象中时可具有减少的瓣周漏。
82.图24显示了处于扩张构型(例如,当植入患者中时)的另一示例性假体心脏瓣膜310。参考图24,假体心脏瓣膜310包括:具有与图1-5的框架212相似构造的框架312、具有与图1-3的瓣膜结构14相似构造的瓣膜结构314、具有与图1-3的内裙部16相似构造的内裙部316、和具有与图22-23的密封元件250相似构造的密封元件350和352。图25显示了图24的框架312和密封元件350、352的部分的平展图。
83.假体心脏瓣膜310的构件与假体心脏瓣膜210的构件相同,不同的是密封元件350以与密封元件352不同的取向固定至框架312,而所有密封元件250均以相同的取向固定至框架210。参考图24和25,框架312具有流入端315和流出端319。示例的实施方式中的框架312包括端对端布置并在框架312的流入端315处周向延伸的第一下排i的成角支柱322a和322b;第二排ii的周向延伸的成角支柱324a和324b;第三排iii的周向延伸的成角支柱326a和326b;第四排iv的周向延伸的成角支柱328a和328b;和在框架312的流出端319处第五排v的周向延伸的成角支柱332a和332b。多个基本直的轴向延伸的支柱334可用于将第一排i的支柱322a和322b与第二排ii的支柱324相互连接。第五排v的成角支柱332a和332b通过多个轴向延伸的窗口框架部分330和多个轴向延伸的支柱331连接至第四排iv的成角支柱328a和328b。每个轴向支柱331和每个框架部分330从由两个成角支柱332a和332b的下端的会聚所限定的位置延伸至由两个成角支柱328a和328b的上端的会聚所限定的另一位置。成角支柱322a、324a、326a、328a、332a以关于框架312的第一角度取向,而成角支柱322b、324b、326b、3228b、332b以关于框架312的第二角度取向。
84.框架312的支柱和框架部分共同限定了框架312的多个开放单元。在框架312的流入端315处,支柱322、支柱324和支柱334限定下排a的单元,下排a的单元限定开口336。第二和第三排支柱324、326限定第一中间排b的单元,第一中间排b的单元限定开口338。第三和
第四排支柱326、328限定第二中间排c的单元,第二中间排c的单元限定开口339。第四和第五排支柱328和332,连同框架部分330和支柱331限定上排d的单元,上排d的单元限定开口340。
85.密封元件350、352在构造上与图22-23的密封元件250相似,并且其可以以与密封元件250固定至框架212相似的方式固定至框架312。在图24和25的示例的实例中,密封元件350在a排单元中的开口336中固定至框架312,而密封元件352在b排单元中固定至框架312。在其它实例中,密封元件可在c排或d排单元中的开口339或开口340中或者开口336、338、339、和/或340的任何组合中固定至框架312。在图24和25的示例的实例中,密封元件350在a排单元的每个开口336中固定至框架312,而密封元件352在b排单元的每个开口338中固定至框架312。可选地,密封元件350、352可分别在a、b、c、和/或d排单元的开口336、338、339、和/或340中的一些但不是全部中固定至框架312。
86.在图24-25的示例的实例中,如上文结合图22-23所描述的,a排单元中的密封元件350以顺时针取向固定至框架312,而b排单元中的密封元件352以逆时针取向固定至框架312。即,a排单元中的密封元件350在支柱322a和324a处固定至框架312,从而产生沿方向360的路径,顺行血液可通过该路径在框架312和a排单元中的开口336中的密封元件350之间流动。b排单元中的密封元件352在支柱324b和326b处固定至框架312。这产生了沿方向370的路径,顺行血液可通过该路径在框架312和b排单元中的开口338中的密封元件352之间流动。由于a排单元中的密封元件350以与b排单元中的密封元件352不同的取向固定至框架312,所以框架312和密封元件350、352之间的顺行血流行进的路线一定比图22-23的实例中的更迂回,这可进一步减慢此顺行血流并且可进一步提高血液凝结,该血液凝结在将假体心脏瓣膜310植入患者中时可帮助密封假体心脏瓣膜310和天然解剖结构之间的任何间隙。多个密封元件350、352因此与内裙部316配合以在植入假体瓣膜310后避免瓣周漏。在若干实施方式中,与缺少多个密封元件350、352的相似的假体瓣膜相比,假体瓣膜310在植入对象中时可具有减少的瓣周漏。在其它实例中,密封元件350、352可以以顺时针取向或逆时针取向固定至框架312。
87.假体瓣膜210或310可被配置用于和安装在合适的递送设备上,以用于植入对象中。可使用若干基于导管的递送设备;合适的基于导管的递送设备的非限制性实例包括公开于美国专利申请公开号2013/0030519和2012/0123529中的那些。
88.为将可塑性扩张的假体瓣膜210或310植入患者内,假体瓣膜210、310可被折皱在递送设备的细长的轴180上,如图13中最佳所示。假体瓣膜与递送设备一起可形成用于将假体瓣膜210、310植入患者体内的递送组件。轴180包括用于在体内扩张假体瓣膜的可膨胀球囊182。在球囊182瘪气的情况下,则可将假体瓣膜210、310经皮递送至期望的植入位置(例如,天然主动脉瓣区域)。一旦假体瓣膜210、310被递送至体内的植入部位(例如,天然主动脉瓣),便可通过使球囊182膨胀来将假体瓣膜210、310径向扩张至其功能状态。
89.可选地,可通过将假体瓣膜210、310插入递送导管的护套或等效机构中,将自扩张假体瓣膜210、310折皱至径向皱缩构型并限制在皱缩构型中。然后可将假体瓣膜210、310经皮递送至期望的植入位置。一旦在体内,假体瓣膜210、310便可从递送护套推进,这允许假体瓣膜扩张至其功能状态。
90.图26-28和31显示了假体心脏瓣膜210或310的各种植入位置,包括在瓣膜植入之
前放置在患者体内的停靠件或锚定件内的植入。为示例的目的,图26-28各自显示了假体心脏瓣膜210的植入。然而,应理解,在图26-28中的每一个中,假体心脏瓣膜210可用假体心脏瓣膜310替换。图26显示了植入到患者的天然主动脉瓣中的假体心脏瓣膜210。
91.图27显示了植入患者的肺动脉中的假体心脏瓣膜210,以用于替换或增强患病的肺动脉瓣的功能。由于天然肺动脉瓣和肺动脉的尺寸和形状的变化,假体瓣膜210可植入到径向可扩张的外停靠装置400内。停靠装置400可包括径向可扩张和可压缩的环形支架402,和覆盖支架的全部或部分并且可横跨支架的内表面和/或外表面延伸的密封元件404。停靠装置400被配置以接合肺动脉的内壁并且可适应患者解剖结构的变化。扩张的假体心脏瓣膜410比其所放置的血管小得多,停靠装置400还可补偿扩张的假体心脏瓣膜410。停靠装置400还可用于在患者的解剖结构的其它区域(如下腔静脉、上腔静脉、或主动脉)中支持假体瓣膜。停靠装置400和用于植入停靠装置和假体瓣膜的方法的进一步细节公开于例如2017年2月1日提交的共同未决的美国申请号15/422,354中。
92.图28显示了利用螺旋形锚定件500的形式的停靠装置植入患者天然二尖瓣中的假体心脏瓣膜210。螺旋形锚定件500可包括部署在左心房中的一个或多个线圈502和部署在左心室中并且在天然二尖瓣小叶506的径向外侧的一个或多个线圈504。当假体瓣膜210被部署在天然瓣膜内时,天然小叶在假体瓣膜210和锚定件500之间被压缩或夹紧,以将假体瓣膜保持在适当位置。螺旋形锚定件500和用于植入锚定件和假体瓣膜的方法的进一步细节公开于例如2016年9月16日提交的共同未决的美国申请号62/395,940中。
93.图29和30显示了根据另一实施方式的用于假体心脏瓣膜的停靠装置600。停靠装置600可包括径向可扩张和可压缩的框架602,框架602具有外部分604、共轴布置在外部分604的一个端部内的内部分606、和在内部分606和外部分604之间延伸并连接内部分606和外部分604的曲线形过渡部分608。停靠装置600可进一步包括在内部分606的内表面上延伸的密封元件610、与内部分606相邻的外部分604的外表面的一部分、和过渡部分608。
94.图31显示了植入血管620(其可以是例如下腔静脉、上腔静脉、或升主动脉)中的停靠装置600。如图所示,假体瓣膜210可被部署在停靠装置600的内部分606内。与停靠装置400相似,扩张的假体心脏瓣膜210比其所放置的血管小得多,停靠装置600可补偿扩张的假体心脏瓣膜210。停靠装置600特别适于将假体瓣膜植入下腔静脉中,以替换或增强天然三尖瓣的功能。停靠装置600和用于植入停靠装置和假体瓣膜的方法的进一步细节公开于例如2018年7月13日提交的共同未决的美国申请号16/034,794中。
95.一般性考虑
96.应理解,所公开的瓣膜可植入心脏的天然瓣环(例如,肺动脉瓣环、二尖瓣环和三尖瓣环)中的任一个中,并且可与各种途径(例如,逆行、顺行、经房间隔、经心室、经心房等)中的任一种一起使用。所公开的假体也可植入身体的其它腔中。
97.出于本描述的目的,本文描述了本公开的实施方式的某些方面、优点和新颖特征。所公开的方法、设备和系统不应以任何方式被解释为是限制性的。相反,本公开单独地和以彼此进行各种组合和子组合的方式,均涉及各种公开的实施方式的所有新颖和非显而易见的特征和方面。方法、设备和系统不限于任何具体方面或特征或其组合,所公开的实施方式也不要求存在任何一个或多个具体优点或要求任何一个或多个问题得以解决。
98.虽然为方便呈现而以特定的顺序性次序描述了所公开的实施方式中的某些操作,
但应理解,除非以下所列的具体语言要求特定的次序,否则这种描述方式包括重新排列。例如,在某些情况下,顺序描述的操作可被重新排列或同时执行。此外,为简洁起见,附图可能未显示所公开的方法可结合其它方法使用的各种方式。
99.如在本技术和权利要求中所用,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”包括复数形式。另外,术语“包括”意为“包含”。
100.如本文所用,在要素列举的最后两个之间使用的术语“和/或”意为所列要素中的任一种或多种。例如,短语“a、b、和/或c”意为“a”、“b”、“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”、或“a、b、和c”。
101.如本文所用,术语“近侧”指代装置的更靠近使用者并且更远离植入部位的位置、方向、或部分。如本文所用,术语“远侧”指代装置的更远离使用者并且更靠近植入部位的位置、方向、或部分。因此,例如,装置的近侧运动是装置朝向使用者的运动,而装置的远侧运动是装置远离使用者的运动。除非另外明确定义,否则术语“纵向”和“轴向”指代沿近侧方向和远侧方向延伸的轴线。
102.如本文所用,术语“耦接”和“关联”总体上意为物理耦接或连接,并且不排除在缺乏具体相反语言的情况下在耦接或关联项目之间存在中间要素。
103.如本文所用,在缺乏具体相反语言的情况下,尽管由于例如机械连接装置(如螺纹、齿轮等)之间的间距、间隙或齿隙而导致一种操作相对于另一种操作的发生的延迟明确地在以上术语的范围内,但“同时(simultaneously)”或“同时(concurrently)”发生的操作通常是彼此同时间发生的。
104.鉴于可将本文公开的原理应用于其的多种可能的实施方式,应认识到,示例的实施方式仅是优选的实例,而不应被视为限制本公开的范围。确切地说,本公开的范围至少与所附权利要求的范围一样宽。
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