包括具有改善耐疲劳性的稳定化元件的心脏内装置的制造方法

包括具有改善耐疲劳性的稳定化元件的心脏内装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供适用于微创置放的心脏内装置，其中所述装置包括装置本体和附接到所述装置本体的一个或多个稳定化元件。稳定化元件可以从以下选择：稳定化翼状物，具有至少一个部分，该至少一个部分具有的厚度大于装置本体的厚度，包括一个或多个辅助支撑臂的，具有绕它们缠绕的金属线圈的翼状物，具有与之附接的叶簧的翼状物，聚合物涂覆的稳定化翼状物，和包括可旋转颚状结构的机械稳定化元件。
【专利说明】
包括具有改善耐疲劳性的稳定化元件的心脏内装置
技术领域
[0001] 本发明涉及稳定化元件，其适用于将心脏内装置锚固其在心脏中的目的置放位 置。具体说，本发明的稳定化元件特点是比之前开发的元件有大得多的耐疲劳性。
【背景技术】
[0002] 近年来，已经开发出修复或取代功能障碍的二尖瓣膜的许多不同的心脏内装置。 这些装置的例子包括各种心脏瓣膜支撑装置，其目的是提供稳定的着落垫（landing pad) 以用于随后植入人工瓣膜。这样的支撑装置的例子可以共同拥有的再审W02012/031141中 找到，其公开和教导了双环装置，以及在W02013/128436中找到，其涉及单环瓣膜支撑装置。 这两个文献还教导了用于更换心脏瓣膜植入的两阶段的方法，其中第一阶段包括支撑装置 的稳定植入，而第二阶段包括更换瓣膜在所述支撑装置的中央内腔中的置放和植入。
[0003] 使用所有这种装置的一个技术问题是需要所述装置在二尖瓣膜环中或附近保持 在其目的位置，而不管收缩中的心脏在其上施加大约200mmHg的移位压力这样的情况。在考 虑到典型的稳定化元件的尺寸时，所述元件经历大约16N的力。足够稳定化(其中"稳定化" 是指对心脏的稳定化和/或锚固和/或附接)的元件的设计因二尖瓣膜环中植入的装置的操 作环境使得移位力不恒定（而实际上是周期性变化的）这样的情况而进一步变得复杂。因 此，所述稳定化元件和锚固元件必须能承受高水平的应力，短期（刚好在植入之后)和长期 (数周、数月、和数年)来看，其量值快速变化，而不屈服于低和高的周期疲劳并随后产生裂 纹并导致破裂。
[0004] 尽管可能的稳定化策略理论上非常多，但是实际上可使用限制稳定化手段选择的 各种操作限制条件。鉴于大多数情况下非常希望以微创方式将心脏内装置置放到其工作位 置的情况，例如通过经导管方法（例如经心尖、经中隔、经股动脉途径），一种这样的限制条 件是稳定化翼状物或臂的尺寸的限制，所述翼状物或臂可以形成为装置的一部分，或与之 附接。这种途径需要的是包括稳定化元件的装置被折叠或"卷曲"到尽可能小的截面轮廓， 以便有助于封装在置放导管中，所述置放导管本身足够小以能经过其路途上的各种血管， 达到二尖(或其他心脏)瓣膜环处的置放位置。
[0005] 许多现有技术(尝试使得卷曲的二尖修复和/或更换装置稳定化)是不成功的，因 为存在反对需求:a)装置的小截面轮廓，和b)装置的足够强度（即尺寸和材料强度），以便承 受在置放之后的移位和疲劳引起的力。
[0006] 因此存在对新的元件和策略的迫切需求，以用于装置(例如在二尖瓣膜环处的更 换瓣膜和其支撑结构）的有效且长期稳定，而不妨碍卷曲所述装置到足够小以允许其装入 适当尺寸导管中的能力。本发明的发明人已经开发出能满足该需要的新的稳定化元件和附 接元件的设计。

【发明内容】

[0007] 本发明首先涉及一种适用于微创置放的心脏内装置，其中所述装置包括装置本体 和附接到所述装置本体的一个或多个更耐疲劳的稳定化元件，其中所述稳定化元件从以下 中选择：
[0008] a)稳定化翼状物，具有至少一个部分，该至少一个部分厚度大于装置本体的厚度； [0009] b)稳定化翼状物，包括能施加轴向向上的稳定化力的一个或多个主锚固臂，和一 个或多个支撑臂；
[0010] c)稳定化翼状物，具有绕其缠绕的金属线圈；
[0011] d)稳定化翼状物，具有与之附接的叶簧；
[0012] e)涂有聚合物的稳定化翼状物；
[0013] f)机械稳定化元件，包括可旋转颚状结构。
[0014] 在本发明的各种实施例和实施方式中，心脏内装置可以是用于植入到心脏中的任 何装置，包括(但不限于)更换心脏瓣膜，用于更换心脏瓣膜的支撑装置，瓣膜成形环和用于 修复或更换解剖学心脏瓣膜的其他装置。在一个优选实施例中，心脏内装置通常是环形或 环状的，装置特点是具有内周和外周。
[0015] 在一个尤其优选实施例中，环形心脏内装置是瓣膜支撑装置。在特别地，心脏内装 置是尺寸和形式合适植入到二尖瓣环中的瓣膜支撑装置。在这些实施例中，装置的本体包 括大致环形部分，稳定化元件与之附接(通过与之单独附接，或通过与之制造为一个部件）。
[0016] 在许多优选实施例中，心脏内装置可以包括同一类型的两个或多个稳定化元件。 在一些尤其优选的实施例中，装置装配有同一类型的稳定化元件(例如两个涂有聚合物的 稳定化翼状物或两个机械稳定化元件）。在许多这种情况下，两个稳定化元件围绕环形心脏 内装置的周向布置，使得它们可以连合线的两个端部对准。以此方式，所述稳定化元件不与 原生瓣叶的功能相干扰。该结构在心脏内装置是在两个阶段的共同拥有的再审植入过程中 使用的瓣膜支撑装置的情况下尤其重要，例如在共同拥有的再审专利申请W02012/031141 和TO2013/128436中描述的，其中原生瓣膜在植入瓣膜支撑装置之后在随后的修复装置植 入之前继续发挥功能。在这种情况下，稳定化元件围绕环形心脏内装置的周向布置，使得它 们分开大约180度(例如180度，+/-20度）。但是，在其他实施例中，其他的空间布置和两个以 上稳定化元件也是可以的。
[0017] 在一些优选实施例中，心脏内装置可以装配有从实施实施例中的两个或多个选择 的两个或多个稳定化元件。由此，例如在一个实施例中，心脏内装置可以包括一个或多个稳 定化翼状物，其每一个装配有聚合物涂层且具有叶簧。在另一例子中，心脏内装置可以包括 一个或多个聚合物涂覆的稳定化翼状物且此外具有一个或多个机械稳定化元件。上述限定 的稳定化元件的所有可能组合落入本发明的范围。
[0018] 在一个方面，本发明涉及如上所述限定的心脏内装置，其中所述装置包括一个或 多个稳定化或锚固翼状物，其具有厚度大于装置本体厚度的至少一个部分。
[0019] 在该方面的一个优选实施例中，每一个稳定化翼状物沿其整个长度和宽度具有一 致的厚度，该厚度大于装置本体的厚度。在另一优选实施例中，翼状物的厚度在沿其长度的 不同点处不同，且所述翼状物的至少一个区域具有的厚度大于装置本体的厚度。
[0020] 另一方面，本发明涉及如上所述的心脏内装置，其中所述装置包括一个或多个稳 定化翼状物，其中每一个的所述翼状物包括能施加轴向向上的稳定化力的一个或多个主锚 固臂，和一个或多个支撑臂。术语"锚固臂"是指与心脏组织接触且对其施加稳定化力的稳 定化翼状物的部分。术语"支撑臂"是指辅助臂（即除了锚固臂以外的臂或翼状物），其目的 是减少通过收缩的心脏在上述主稳定化臂上施加的总应力和应变。在一个优选实施例中， 主支撑臂在中间且轴向向上或轴向向下经过(其中术语"轴向"是指心脏内装置的纵向轴 线，其中植入之后与心脏的纵向轴线同轴）。
[0021 ]在本发明该方面的一个优选实施例中，如前所述限定的稳定化翼状物进一步包括 连接臂，所述连接臂相对于装置本体基本垂直向下取向，具有在第一分支点处终止的远端 末端，和与装置本体连续的近端，且其中在所述第一分支点远端的所述稳定化翼状物包括 (a) -个或多个主锚固臂，其每一个具有在装置本体的外表面周边上方和侧向的远端，和 (b) -个或多个主支撑臂，其每一个从所述第一分支点的其起点处中间地且大致轴向向上 或轴向向下地经过。
[0022]应注意，术语"近端"和"远端"在针对稳定化元件(翼状物，臂和其一些部分)使用 时分别是指最接近其与心脏内装置本体附接位置的端部和远离所述附接位置的端部。
[0023] 在本发明该方面的进一步优选实施例中，稳定化翼状物进一步包括次支撑臂和沿 中间方向经过的远端臂，所述次支撑臂具有与连接臂或主稳定化臂或主支撑臂连续的近 端。
[0024] 如上所述，稳定化元件的各种主要实施例可以组合到一个装置中。由此，在本发明 装置的一个优选实施例中，连接臂(一个或多个）、主支撑臂(一个或多个)和次支撑臂(一个 或多个)中的一个或多个被聚合物套筒覆盖。
[0025] 另一方面，本发明涉及如上所述心脏内装置的，其中所述装置包括附接到装置本 体的一个或多个稳定化元件，且其中所述稳定化元件从以下选择：
[0026] a)具有绕其缠绕的线圈的稳定化翼状物；
[0027] b)具有与之附接的一个或多个叶簧的稳定化翼状物；
[0028] c)涂有聚合物的稳定化翼状物。
[0029] 在本发明该方面的一个优选实施例中，稳定化元件包括具有绕其缠绕的线圈的稳 定化翼状物，其中所述线圈可以绕每一个翼状物的整个长度或仅其一部分缠绕。
[0030] 在本发明该方面的另一优选实施例中，稳定化元件包括具有与之附接的叶簧的稳 定化翼状物，其中所述弹簧可以通过其一个端部或其两个端部附接到稳定化翼状物的内部 弯曲部分或外部弯曲部分。
[0031 ]在本发明该方面的尤其优选实施例中，稳定化元件包括稳定化翼状物，其沿整个 长度或仅沿其一部分涂有聚合物，例如(但不限于)硅树脂、特氟隆PTFE和聚乙烯(PE)。
[0032] 在进一步的方面，本发明涉及如上所述的心脏内装置，其中所述装置包括一个或 多个机械稳定化元件，每一个所述元件包括颚状结构，其中所述颚状结构包括固定臂和可 动臂，所述可动臂绕共用的枢转点相对于所述固定臂可枢转，且其中所述机构进一步包括 机械旋转器件，用于使得所述可动臂绕所述枢转点旋转，由此造成所述颚状结构的闭合或 打开。
[0033] 在本发明该方面的一个优选实施例中，上述机械旋转器件包括弹簧，其，其被偏压 使得其造成颚状结构的闭合;释放机构，用于弹簧;和棘轮机构，用于防止所述颚状结构的 意外反向旋转。在一个优选实施方式中，所述弹簧释放机构包括控制线。
[0034] 在本发明该方面的另一优选实施例中，上述机械旋转器件包括通过扭转丝促动的 蜗轮。
[0035] 在本发明该方面的又一优选实施例中，上述机械旋转器件包括经过螺纹孔的带螺 纹杆，所述螺纹孔穿过可动臂。
[0036] 如上所述，本发明的心脏内装置可以是能植入到心脏中的任何合适类型的装置。 但是，在尤其优选实施例中，所述装置从单环瓣膜支撑装置、双环瓣膜支撑装置和人造心脏 瓣膜中选择。在尤其优选实施例中，本发明的心脏内装置(包括如上所述的抗疲劳稳定化元 件中的一个或多个)是适用于微创植入到二尖瓣环中的单环瓣膜支撑装置。
[0037]应注意，术语"稳定化"和"锚固"在本说明书中可互换地使用。类似地，术语"稳定 化翼状物"、"稳定化臂"和"稳定化元件"（及其变体)具有彼此同一的含义且可互换使用。通 常，本发明的稳定化翼状物是弯曲的，且因此具有外部曲率和内部曲率。
【附图说明】
[0038] 图1示出了包括两个锚固翼状物的现有技术的单环瓣膜支撑件。
[0039] 图2给出了本发明可变厚度瓣膜支撑装置的布局的平面图，在镍钛诺板被标记出 来。
[0040] 图3显示了图2所示装置的布局的侧视图。
[0041]图4示意性地总结了制造本发明的可变厚度心脏内装置的过程的各阶段。
[0042]图5是保持在一设备中的本发明的可变厚度心脏内装置的照片，该设备设计为测 量实现所述装置的稳定化翼状物的限定程度轴向位移所需的力，其中所述翼状物被显示为 处于其起始位置。
[0043]图6显示了如图5那样设置的相同测试，但是是在拉张力施加到心脏内装置的稳定 化翼状物之后。
[0044] 图7用图比较了本发明的两个不同装置获得的力-位移关系:一个具有0.55mm翼状 物厚度，而另一个具有〇. 4mm翼状物厚度。
[0045] 图8显示了稳定化翼状物的进一步例子，其形成现有技术的心脏内装置。
[0046] 图9示出了本发明的稳定化翼状物的一个实施例，其包括主锚固臂、主支撑臂和连 接臂。
[0047] 图10显示了本发明稳定化翼状物的进一步实施例，其中所述翼状物包括主锚固臂 和主支撑臂，这两者从共用分支点延伸。
[0048] 图11提供了心脏瓣膜支撑装置进一步实施例的透视图，其装配有主锚固必和支撑 臂，其中所述臂通过连接臂连接到环状装置本体。
[0049] 图12提供了图11所示实施例的侧视图。
[0050] 图13提供了本发明瓣支撑件装置的进一步实施例的透视图，其中除了主支撑臂、 锚固臂和连接臂外，锚固或稳定化翼状物包括次支撑臂。
[0051] 图14提供了图13的实施例的另一透视图，其中更换心脏瓣的外表面的位置通过弯 曲平面表示。
[0052] 图15提供了图13和14所示的相同实施例的正视图，但是其进一步包括用于支撑臂 的震动吸收聚合物套筒。
[0053]图16显示了本发明的替换实施例，其中次支撑臂从位于连接臂和主锚固臂的接合 点处的第二分支点延伸。
[0054] 图17提供了本发明的稳定化翼状物的瓣膜支撑件有限元分析(FEA)的结果，其中 所述翼状物包括主锚固臂和主支撑臂。该图显示的FEA结果是刚好在处二尖瓣膜环植入瓣 膜支撑装置之后获得的。
[0055] 图18提供了用于产生图17结果的同一装置的FEA结果，但是是在心室心脏收缩期 间获得的。
[0056]图19用图显示了本发明的实施例的力/挠曲关系，其中稳定化翼状物包括主锚固 臂和主支撑臂。涉及具有〇.4、0.5和0.6mm厚度的翼状物的本发明的装置的其中三条曲线， 而第四曲线涉及现有技术(0.4mm)翼状物(即缺少支撑臂）。
[0057]图20提供了瓣膜支撑装置实施例的侧视图，其中稳定化翼状物被镍钛诺线圈部分 地覆盖。
[0058]图21显示了本发明的另一实施例，其中附接到环形瓣膜支撑环的稳定化翼状物具 有连接到其内部曲率部分的叶簧。
[0059] 图22提供将与图21所示的瓣膜支撑装置相同的实施例的另一视图。
[0060] 图23显示了本发明瓣膜支撑装置的进一步实施例，其中稳定化翼状物涂有弹性聚 合物层。
[0061] 图24显示了与图23所示的实施例相似的实施例的不同视图，其中两个稳定化翼状 物的下部涂有聚合物层。
[0062]图25是台式反复应变装置的相片，该台式反复应变装置用于将具有涂有聚合物的 稳定化翼状物的瓣膜支撑装置的耐疲劳性与未涂覆翼状物的瓣膜支撑装置的耐疲劳性比 较。
[0063]图26显示了本发明的进一步实施例，包括附接到瓣支撑环的可旋转稳定化机构。 装置被显示为分别处于图26A、26B和26C的其起始位置、其阶段1位置和阶段2位置。
[0064]图27显示了在阶段1位置的图26所示的二尖瓣膜支撑装置的同一实施例，即在更 换心脏瓣的扩张和置放之前。
[0065]图28显示了图27所示的同一二尖瓣膜支撑装置，但是处于其阶段2位置，即在更换 瓣膜的扩张和置放之后。
[0066]图29以侧视图显示了图28所示的同一装置（即在其阶段2位置），且示出了心脏组 织被抓持在机械稳定化器件的带突脊抓持表面和二尖瓣膜支撑环之间的方式。
[0067]图30示出了本发明的另一优选实施例，其中通过扭转丝促动的蜗轮用于展开和控 制机械稳定化器件。
[0068]图31提供了图30的实施例的近距透视图，可旋转稳定化机构处于其完全打开位 置。
[0069] 图32示出了了图31所示的同一实施例，但是处于其完全闭合位置。
[0070] 图33显示了本发明的替换实施例，其中机械稳定化机构通过带螺纹的杆控制，所 述杆经过可动臂中的螺纹孔。
【具体实施方式】
[0071] 第一主要实施例
[0072] 本发明人已经方向可以制造心脏内装置使得所述装置的不同区域具有不同厚度。 以此方式，可以构造一种装置，其中一个或多个稳定化翼状物的至少一部分比装置本体更 厚。本发明人已经发现这种修改能制造对在心脏中置放后的位移有更大抵抗力以及对疲劳 和破裂有更大抵抗力的心脏内装置，但是其不会大致卷曲装置的截面轮廓增加。
[0073] 该方法实际上不是能通常预期的，因为用于通过金属管或金属板制造心脏内装置 的所有标准制造技术(例如计算机辅助设计，激光切割等等)完全忽视了所使用的管或板的 厚度。大多数情况下，而不是全部情况下，结果是，已经制造的这类装置具有在其整个表面 面积上的恒定厚度。但是，本发明人已经发现可以修改标准制造技术以便制造具有稳定化 元件的心脏内装置，所述稳定化元件具有的厚度大于所述装置的其余部分。装置一一下文 将更详细描述一一足够薄，使得其可以采用足够小的截面轮廓以装到置放导管中（通过卷 曲），且其还通过稳定化元件(翼状物，臂等），由于其更大的厚度，其能更好地抵抗疲劳。但 是，应注意，为了让较厚的稳定化元件不与双厚度(或可变厚度)装置的卷曲干涉，用于制造 装置的金属板中所述元件的位置必须被小心地设计，使得这些元件不对经卷曲装置的总体 直径有贡献。
[0074] 由此，一方面，本发明涉及尺寸和形式适用于血管内置放到二尖瓣环的心脏内装 置，其中所述装置包括装置本体和一个或多个稳定化翼状物，其中所述翼状物每一个的至 少一部分具有的厚度大于所述装置本体的厚度。
[0075] 在本发明的一个尤其优选实施例中，所述装置是适用于血管内置放到二尖瓣膜环 的心脏瓣膜支撑装置，且其能提供用于随后植入的更换瓣膜的稳定锚固位置。可以适于并 入本发明的稳定化翼状物的心脏瓣膜支撑装置的非限制性例子在共同拥有的再审国际专 利申请no.PCT/IL2013/000025(公布为W02013/128436)中公开(其公开且要求保护一种单 环装置），且在共同拥有的再审国际专利申请no. PCT/US2011/050232(公开为W02012/ 031141)中公开(其公开且要求保护双环装置）。这些文献的内容物全部合并于此。但是，应 注意，适用于在二尖瓣膜环处植入且包括如上所述且在下文详细描述的加厚稳定化翼状物 的其他类型的装置也落入本发明的范围。
[0076] 另一类型装置的具体例子是人工瓣膜(例如是带支架的人工瓣膜，其例子可以包 括镍钛诺这样的生物适应性金属制造的自扩张人工瓣膜，或例如不锈钢或钴铬这样的金属 制造的气囊可扩张人工瓣膜）。应注意，出于本发明的目的，稳定化翼状物可以特征在于三 个尺寸，最大尺寸限定为所述臂的长度，第二大尺寸限定为所述臂的宽度，且最小尺寸限定 为所述臂的厚度。应注意，出于本发明的目的，装置的本体限定为除了稳定化翼状物或其他 稳定化元件以外的装置的所有部分。
[0077] 在本发明的一个优选实施例中，每一个稳定化翼状物沿其整个长度和宽度具有一 致的厚度，该厚度大于装置本体的厚度。
[0078] 在其他优选实施例中，在厚度方面，每一个稳定化翼状物的不同部分不同。在这些 实施例的一些中，一种厚度区域和具有不同厚度的邻近区域之间的过渡可以是厚度的不连 续、阶梯状的增加或减小。在其他情况下，过渡可以是厚度的平滑、逐渐增加或减小的形式。 在一些优选实施例中，装置本体的厚度和装置本体的最大厚度之间的差为0.05mm到0.6_ 的范围。但是，与该范围本体的厚度差异也可以用于实现本发明且因此落入本发明的范围。
[0079] 通过例子，在本发明的一个优选实施例中，心脏内装置的本体具有0.4mm的厚度， 而稳定化翼状物具有ο. 6mm或0.7mm的一致厚度。
[0080] 本发明还提供用于制造上述装置，包括的步骤是制造如上所述的可变厚度心脏内 装置，其中所述过程包括的步骤是：
[0081] a)在生产布局中标记出起点。
[0082] b)根据最终布局选择性地减小金属板的所选择区域的厚度；
[0083] c)在从步骤(b)获得的经厚度处理的板上激光切割出布局；
[0084] d)使用心轴和热处理来制备最终的产品形式。
[0085]优选(但非排他地），用于制造本发明装置的金属板是医用等级镍钛诺板。
[0086] 参见附随附图，将更详细描述本发明的优选实施例，所有附图涉及单环二尖瓣膜 支撑装置，其并入本发明的可变厚度特征。重点是，二尖瓣膜支撑件仅是示例性地被涉及， 且本发明可以类似地应用于其他类型的心脏装置，这种另一类型装置的具体例子是人工瓣 膜(例如带支架人工瓣膜一一其例子可以包括生物适应性金属(例如镍钛诺)制造的自扩张 人工瓣膜，或例如不锈钢或钴铬这样的金属制造的气囊可扩张人工瓣膜）。由此，图1示出了 现有技术单环瓣膜支撑装置，其包括锚固臂，所述锚固臂能在两步植入过程的第一阶段期 间对心室壁施加相对弱的力并随后在所述过程的第二阶段施加更强的力。为了实现这种技 术效果，该实施方式的装置包括单个支撑环，两个或多个锚固翼状物附接到该单个支撑环， 锚固翼状物最初沿次要中间（inf erio-media 1)方向（即朝向支撑环的内部空间的中心）弯 曲。随后，所述翼状物的曲率方向改变，从而它们次要地沿侧向（inferio-laterally)、沿侧 向、主要沿侧向（superio-laterally)弯曲，且随后沿主要方向弯曲，最后在短的部分中结 束，该短的部分沿中间和次要中间方向向回弯曲。在植入过程的第一阶段中，弯曲翼状物能 对心室空腔的侧向壁以及形成所述空腔顶部的组织施加相对弱的稳定化力。随后，在支撑 环的中央空腔中带支架更换瓣膜的扩张期间和之后，所述支撑装置的弯曲翼状物被向外 (由于其曲率造成的）和向上推，从而其能在心室组织上施加更强的力。
[0087] 在图1所示的二尖瓣支撑装置10的实施方式中，弯曲锚固翼状物14的中间端部附 接到支撑环12,而所述翼状物的侧向端部向外且最终向上弯曲。该图所示的装置处于其完 全扩张状态（即在将被置于支撑装置的中央空腔中的更换瓣膜扩张之后），锚固翼状物14的 侧向端部显示为仿佛它们处于支撑环12平面上方的平面中。但是，实际上，有鉴于所述翼状 物的预载荷，其侧向端部实际上大致位于与支撑环相同的平面中，且对心室组织施加强轴 向稳定化力。
[0088] 在本发明中，翼状物14构造为使得它们比装置本体更厚。在本发明的一个优选非 选择性例子中，所述翼状物具有〇.6mm的一致厚度，而装置本体（即支撑环)具有0.4mm的厚 度。但是，如上所述，翼状物和装置本体厚度的其他值也包括在本发明的范围中。
[0089] 图2显示了在镍钛诺板上标出的本发明装置布局的平面图。板中切出的大孔(其形 成在不用于并入到装置本身的区域中）用于提供起点，以便指引随后的厚度步骤。
[0090] 图3提供了厚度减少之后镍钛诺板(如图2所示）中本发明装置布局的侧视图。应注 意，在该图所示的例子中，在板的端部处（即在装置设计所在的区域外部），金属的厚度为 0.6 mm:这对应于板的初始总体厚度。从任意端部朝向板的中心，厚度已经减小到0.4 mm:这 是装置本体所定位的设计区域。
[0091] 制造过程中的下一个阶段是例如通过激光切割切出经厚度调整的平坦装置。这种 实质上二维的装置(虽然在"高度"方面有差异，即其不同区域的厚度的差异)随后使用热处 理在一个或多个心轴上被处理为期望的三维形状。最后，使用一系列后处理步骤一一例如 喷射以便去除表面氧化物层和电抛光--以便制备最终产品。
[0092]用于制造本发明的可变厚度装置的上述过程中的各种阶段全部总结于图4。
[0093]为了研究并入加厚稳定化翼状物对单环二尖瓣膜支撑装置的机械性能的影响，针 对需要被施加到翼状物远端（以便造成翼状物末端的限定增量的轴向位移）的轴向拉张力 的量，将以下两个装置进行比较：
[0094] 1)现有技术装置:
[0095] 装置主体:厚度0.4mm。稳定化翼状物:厚度0.4mm
[0096] 2)本发明的装置:
[0097] 装置主体:厚度0.4mm。稳定化翼状物:厚度0.55mm
[0098] 如图5所示，通过将每一个装置放置在保持器52中而对每一个装置进行测试，使得 装置本体(该图未示出）被保持器牢固地保持，同时稳定化翼状物54向外和向上经过所述保 持器顶部中的孔。拉张线56附接到翼状物54的远端。这些线随后连接到能在翼状物上向上 拉的机构，由此造成轴向位移(0.25mm的增量)并测量实现每一程度的位移所需的力。图5显 示了稳定化翼状物54处于其起始位置，即在对其施加任何拉张力之前。
[0099]图6显示了如图5那样设置的相同测试，但是是在拉张力已经被测试装置施加到稳 定化翼状物54之后。应注意，翼状物54已经沿轴向方向向上移位（即在瓣膜支撑装置的纵向 轴线的平面中）。
[0100]所设置的这种测试用于测量为了实现翼状物的特定轴向位移所需的拉(拉张)力 的量。对被比较的（如上所述)两个稳定化翼状物的该测试的结果显示在图7,其中上部曲线 对应于本发明的装置(0.55mm翼状物厚度），而下部曲线提供了现有技术装置(0.4mm翼状物 厚度)的结果。从该图可看到，在使用更厚的翼状物轮廓时力/位移曲线向左移位，表明对于 任何给定轴向位移，所述更厚的翼状物比更薄的翼状物施加更大的轴向预加载力。由此可 知，更厚的稳定化翼状物能更好地抵抗通过收缩的心脏施加到其的移位力，且由此能随时 间更好地抵抗疲劳。
[0101 ]如上所述，本发明的装置通常用镍钛诺板制备，其具有大约0.4mm到大约0.8mm的 起始厚度(而其他厚度也是可能的且落入本发明的范围）。尽管稳定化翼状物通常用与瓣膜 支撑装置的本体相同的金属板切割出（如上所述），但是在一些实施例中所述翼状物可单独 用镍钛诺板、线或管并随后熔焊或钎焊到支撑环。
[0102] 通常，如前所述的心脏瓣膜支撑装置的支撑环的支撑元件的外部直径为23-60mm 的范围，而其内部直径为23-35mm的范围的值。在某些情况下也会具有比这些范围的限制更 小或更大直径的装置，且装置装置被包括在本发明的范围内。
[0103] 另外，如前所述，本发明的装置可以是被置于瓣膜环中且通过本发明的锚固元件 锚固就位的人工瓣膜。
[0104] 本文所示和所述的装置的置放和植入可以通过血管内方法和经心尖方法实现，如 包括W02013/128436和W02012/031141在内的许多公开文献中详细描述的。
[0105]主要在左心室的二尖瓣的情况下描述本发明的装置。但是，其目的是作为一种非 限制性的例子，且装置可以类似地用在三尖瓣的位置，在右心房和右心室之间，或在例如主 动脉瓣膜或肺动脉瓣的位置这样的其他位置。
[0106] 第二主要实施例
[0107] 在这方面，本发明涉及尺寸和形式适于经导管置放到二尖瓣环的装置，其中所述 装置包括装置本体和一个或多个稳定化翼状物，其中所述翼状物每一个包括:一个或多个 主锚固臂，其目的是在二尖瓣膜环处或附近的组织上施加向上(其中在该例子中，"向上"是 指从心室朝向心房的力）的朝向轴向的稳定化力，优选是在瓣膜连合区域中；一个或多个辅 助臂，其目的是在所述装置置放之后减少主锚固臂(一个或多个)上的应变。稳定化翼状物 通常还包括一个或多个连接臂，用于将上述臂连接到装置本体。
[0108] 现在将描述本发明的稳定化翼状物的各种部件的通常结构。
[0109] 由此，所述稳定化翼状物每一个优选包括连接臂，其相对于装置本体基本垂直向 下取向（其中在该例子中，"向下"是指从心房到心室的方向），远端末端终止于第一分支点 处，而近端与所述装置本体连续。在第一分支点远端的稳定化翼状物包括以下两个臂： [0110] 1)主锚固臂，其侧向经过，其远端在装置本体的外表面的上方和侧向。该臂的功能 是通过在二尖瓣环附近的心室组织上施加朝向轴向的力而为装置本体提供支撑。
[0111] 2)主支撑臂，其在中间且大致轴向向上或轴向向下经过。所述主支撑臂的远端位 于距大致圆形装置本体的假想中心（imaginary center)-距离处，其基本上相当于距所述 装置本体的位置(+/-4mm)。主支撑臂的功能是减少通过收缩的心脏在上述主稳定化臂上施 加的总应力和应变。
[0112] 在本发明的优选实施例中，上述第一分支点特征是具有圆形、椭圆形或其他圆形 孔，其将主支撑臂的近端与连接臂的远端分开。在尤其优选的实施例中，所述孔是椭圆形 的。
[0113] 可选地，在某些实施例中，本发明的稳定化翼状物可以进一步包括次分支点，其可 以位于连接臂、主稳定化臂或主支撑臂上。在所述次分支点远端的稳定化翼状物包括以下 两个臂：
[0114] A)臂的连续部分(连接臂或主稳定化臂或主支撑臂)，次分支点从该臂延伸;和
[0115] B)次支撑臂，从次分支点的中间经过（即大致沿与主锚固臂相反的方向）。次支撑 臂的主要目的是减少通过收缩的心脏在所述次支撑臂所沿延伸的臂上施加的应力和应变。
[0116] 在本发明的稳定化翼状物的一些优选实施例中，连接臂、主支撑臂和/或次支撑臂 中的一个或多个被覆盖有聚合物套筒，其目的是通过将施加在被覆盖臂(一个或多个)上的 一些应力吸收到所述套筒中而用作用于所述稳定化翼状物的"震动吸收装置"。尽管任何合 适的生物适应性聚合物可以用于构造所述套筒，但是其优选实施例包括硅树脂、PTFE和PE。 [0117]本发明的装置可以包括一个或多个稳定化翼状物。在优选实施例中，该装置包括 两个这种翼状物。所述稳定化翼状物每一个包括一个或多个主锚固臂。类似地，每一个翼状 物包括一个或多个主支撑臂。可选地，每一个稳定化翼状物可以进一步包括一个或多个次 支撑臂。
[0118]在本发明的一个尤其优选实施例中，上述装置是适用于血管内置放到二尖瓣膜环 的心脏瓣膜支撑装置，且其能提供用于随后植入的更换瓣膜的稳定锚固位置。可以适于并 入本发明的稳定化翼状物的心脏瓣膜支撑装置的非限制性例子在共同拥有的再审国际专 利申请N〇.PCT/IL2013/000025(公布为W02013/128436)中公开(其公开且要求保护一种单 环装置），且在共同拥有的再审国际专利申请No. PCT/US2011/050232(公开为W02012/ 031141)中公开(其公开且要求保护双环装置）。这些文献的内容物全部合并于此。
[0119] 如上所述，W02013/128436和W02012/031141中公开的瓣膜支撑装置目的是在两个 阶段的过程中使用，其中第一阶段包括在心脏瓣膜环处置放和植入瓣膜支撑件，且第二阶 段包括在所述瓣膜支撑件的中央空间中植入更换心脏瓣。在本发明的稳定化翼状物作为这 类支撑装置的一部分并入时，在大多数实施例中，支撑臂(或至少其远端)接触所述更换瓣 膜的外壁。类似地，在本发明的大多数优选实施例中，其中存在次支撑件，所述臂优选与更 换瓣膜的外表面相同地取向，且与之接触。但是，次支撑臂的不同空间取向也是可以的且落 入本发明的范围。在一个优选实施例中，次支撑臂取向为与装置本体的水平平面大致平行 且使得沿其部分或全部长度与更换瓣膜接触。
[0120] 应理解，除了如上所述的瓣膜支撑装置，适用于植入在二尖瓣膜环处且包括稳定 化翼状物(具有如上所述和下文描述的主锚固臂和辅助臂）的其他类型的装置也落入本发 明的范围。另一类型装置的具体例子是人工瓣膜(例如是带支架的人工瓣膜，其例子可以包 括镍钛诺这样的生物适应性金属制造的自扩张人工瓣膜，或例如不锈钢或钴铬这样的金属 制造的气囊可扩张人工瓣膜）。不受到理论上的限制，应理解，一个或多个辅助臂的存在允 许在所述辅助臂(一个或多个)和主锚固臂之间"分担"通过收缩的心脏在装置上施加的总 应变，由此将每一个所述臂上的应变降低到低于可能造成损坏的值。几个不同机制可以实 现这种应变分担的效果，包括(但不限于)主臂的弯折几何结构的变化、被辅助臂承担的总 应变的向量等等。
[0121]下文的详细描述涉及合并本发明稳定化翼状物的各种实施例的二尖瓣膜支撑装 置。
[0122] 为了更全面地了解本发明的新颖稳定化翼状物的结构，有利的是该翼状物将用于 在二尖瓣膜环处植入的现有技术的单环二尖瓣膜支撑装置的例子进行比较。一个这样的例 子显示在图1中，该例子在上文已描述。
[0123] 图8显示了现有技术稳定化臂86的另一例子，其具有:平坦的远端部分90,以用于 与连合区域(commissural region)的心室组织接触，且对其施加朝向轴向的力;和近端末 端88,且与二尖瓣膜支撑环的本体连续(和/或与之连接）。
[0124] 图9示出了本发明该方面的稳定化翼状物的一个实施例。可以看到，该翼状物与图 1和8所示的现有技术装置的翼状物不同之处在于:本发明该实施例的稳定化翼状物包括三 个独特元件:主锚固臂93(其在结构和功能上与图8所示的现有技术装置的稳定化臂86是相 当的），主支撑臂94(其设置为使得其自由远端朝向下，沿几乎与主锚固臂93的方向相反的 方向），和连接臂92(在其上端与二尖装置(未示出）的本体连续(或与之连接））。可以看到， 这三个臂在分支点95处相遇。
[0125] 本发明的相似实施例在图10中更详细地示出。在该图中，可以清楚地看到，主锚固 臂132和主支撑臂128两者从分支点130延伸，该分支点又通过连接臂126的近端连接到支撑 装置134的本体。该图还示出了主锚固臂的平坦远端132,其设计为与心室顶部的组织无创 接触。该图还示出了在分支点130处形成的优选椭圆形式的孔。
[0126] 图11显示了本发明的进一步实施例。具体说，该图示出了主锚固臂和主支撑臂(分 别是140和144)通过连接臂138连接到环状支撑装置本体136的方式。该图还示出了主锚固 臂远端142以及额外的侧向延伸部146的另一实施例，其目的是在二尖瓣连合部 (commissures)上方展开，其方式是它们"覆盖"通过连合部形成的空间（由此防止瓣周漏）， 以及为瓣膜支撑装置提供额外的稳定化。
[0127] 图12提供了图11所示的装置的实施例的侧视图，主锚固臂和主支撑臂(分别是152 和154)通过连接臂150连接到瓣膜支撑环148。
[0128] 图13提供了本发明不同实施例的透视图，其中次支撑臂160在位于主支撑臂162上 的第二分支点处延伸。该附图还清楚地显示了主支撑臂和次支撑臂（160和162)沿与主锚固 臂164相反方向取向的方式。为了完整显示，图13还显示了将其他臂与装置本体168连接的 连接臂166。也可从该透视图注意到，主支撑臂162和连接臂166并排布置，在它们之间存在 窄沟槽。额外的侧向延伸部170,类似于图11的延伸部，也显示在图中。
[0129] 图14显示了图13所示实施例的另一透视图，其中更换心脏瓣外表面的位置通过弯 曲平面176表示。应注意，在植入之后，主支撑臂和次支撑臂(分别是174和172)可以与该平 面物理接触，且因此与更换瓣膜物理接触。
[0130] 图15提供了图13和14所示的同一实施例的正视图。但是，在这种情况下主支撑臂 182和次支撑臂184通过生物适应性聚合物(例如硅树脂）180制造的震动吸收套筒覆盖。
[0131] 图16提供了本发明替换实施例的透视图，其中次支撑臂192从位于连接臂190和主 锚固臂198的接合点的第二分支点196处延伸。可以应理解所述第二分支点196与图13-15实 施例中的相应结构不同之处是三分岔的，而不是双分岔。在植入到瓣膜支撑装置的中央空 间中之后，该图的主支撑臂和次支撑臂非常接近或实际接触平面194,所述平面代表更换心 脏瓣外表面的位置。
[0132] 使用有限元分析(FEA)来展示施加在主锚固臂上的应变减少(作为辅助臂（即主支 撑臂)存在的结果）。处于本研究的目的，通过Static Study with Implicit Solver，使用 Abaqusl2.1软件执行FEA。模拟被限定使用活体边界条件，其包括不同部分之间的接触相互 作用。在没有全局或接触稳定化和缓冲效应(其可能对数字结果有影响）的情况下执行模 拟。材料性能基于受环境控制的单轴测试限定且通过UMAT子程序实施。图17和18提供了本 发明稳定化翼状物的FEA的结果，且示出了最大应变从主锚固臂传递到主支撑臂的方式。在 这些附图中，刚好位于主臂自由上端上方(且与之接触）的水平平面代表所述上端相对于装 置其余部分所在的高度，而部分圆柱体(在每一个图的右侧)代表以单环二尖瓣膜支撑装置 的内周为边界的表面，且因此表示在其于所述内周中置放和扩张之后更换心脏瓣的位置。 图17显示了刚好在二尖瓣膜环处植入之后的瓣膜支撑装置，最大应变位于主锚固臂的中央 部分。随后，如图18所示，在心室的心脏收缩期间（其中随心室中压力增加载荷增加），最大 应变从该位置向下迀移到主支撑臂。还可以看到，总体上，应变目前在主锚固臂和支撑臂之 间分担，而不是仅集中于主锚固臂。
[0133] 该分析的结果因此清楚地展示了二尖瓣装置的主锚固臂上应变载荷的减少，由此 减少疲劳、破裂、和装置失效的可能性。
[0134] 除了主锚固臂(一个或多个)上引起疲劳的力的减少，辅（即支撑)臂(一个或多个） 在其他方面也是有利的。一个这样的优势是在植入时增加通过主锚固臂在连合组织上施加 的预加载力。由此，本发明的稳定化翼状物(例如图9所示)施加预加载力，所述预加载力比 现有技术稳定化翼状物的预加载力更高（例如图8所示），其中两个稳定化翼状物具有相等 的厚度。进而，增加本发明稳定化翼状物的厚度实现预加载力值的进一步增加。已经在上文 给出了有关制造具有与装置本体不同厚度的稳定化翼状物的细节。
[0135] 辅助臂(一个或多个)的存在所带来的第二额外优势是主锚固臂的力/挠曲曲线被 改变(与现有技术稳定化翼状物），使得在植入并进入连合组织大约2_3mm的初始进一步运 动之后，主臂的任何随后挠曲不造成所述主臂在所述组织上施加的力的任何显著增加。换 句话说，本发明的稳定化翼状物可构造为使得在其初始运动到心室组织之后，主锚固臂将 在其上施加恒定无创力。
[0136] 这两个优点显示在图19中，该图19给出了用于本发明的变化厚度（0.4、0.5和 0.6mm)的稳定化翼状物的一系列力/挠曲曲线，以及给出了现有技术翼状物(0.4mm厚)的曲 线。这些曲线通过厚度变化的参数化数值研究产生，具有模拟了活体周期性载荷的恒定边 界条件，和针对每一个研究的接触定义和典型的反作用力输出。
[0137] 从该图可以看到，与现有技术翼状物相比，对本发明的翼状物来说，预加载力的值 (即在0mm挠曲时的力）大得多。进而，本发明翼状物的预加载值随厚度增加而增加。用于各 种装置的预加载值总结在下表中。
[0138]
[0139] 图19还示出了本发明装置的力/挠曲关系特点（在所有厚度处），随后是在最初的 2-3_挠曲期间力的初始增加。
[0140] 如上所述且如附图所示，本发明的心脏支撑装置的该实施例通常用医用等级镍钛 诺板构造，优选具有0.25到1.2_的厚度。具有期望形状记忆性能的其他生物适应性金属也 可以代替镍钛诺使用。在金属板上进行具有目的涉及的布局之后，使用激光切割切出所述 设计。随后，使用热处理和心轴形成最后的产品，如本领域技术人员公知的。最后的处理阶 段可选地包括可通过喷射和电抛光除去的氧化物层。尽管稳定化翼状物通常用与瓣膜支撑 装置的本体相同的金属板切割出（如上所述），但是在一些实施例中所述翼状物可单独用镍 钛诺板、线或管并随后熔焊或钎焊到支撑环。
[0141] 通常，本发明装置的支撑环的支撑元件的外部直径为23-60mm的范围，而其内部直 径为23-35mm的范围的值。在某些情况下也会具有比这些范围的限制更小或更大直径的装 置，且装置被包括在本发明的范围内。
[0142] 另外，如前所述，本发明的装置可以是被置于瓣膜环中且通过本发明的锚固元件 锚固就位的人工瓣膜。
[0143] 本文所示和所述的装置的置放和植入可以通过血管内方法和经心尖方法实现，如 包括W02013/128436和W02012/031141在内的许多公开文献中详细描述的。
[0144] 主要针对左心室的二尖瓣来描述本发明的装置该实施例(如本文所述的所有其他 主要实施例那样）。但是，其目的是作为一种非限制性的例子，且装置可以类似地用在三尖 瓣的位置，在右心房和右心室之间，或在例如主动脉瓣膜或肺动脉瓣的位置这样的其他位 置。
[0145] 第三主要实施例
[0146] 在进一步的一组实施例中，心脏内装置的稳定化翼状物进一步包括用于改善长期 使用期间耐疲劳性的额外元件。这样的额外元件的例子包括:线覆盖的翼状物、涂有翼状物 的聚合物套筒和装配有叶簧的翼状物。
[0147] 由此，在本发明的心脏内装置的一个优选实施例中，稳定化元件包括稳定化翼状 物，其具有绕其缠绕的线圈，其中所述线圈用于改善所述稳定化翼状物的耐疲劳性。尽管任 何合适材料的线可以用于该实施例，在一个非常优选实施例中，所使用的线为金属线，最优 选是镍钛诺线。替换地，线可以用生物适应性聚合物制造，包括(但不限于）聚酯或尼龙。优 选地，线围绕稳定化翼状物紧紧缠绕，使得在线圈和所述翼状物之间没有流体可渗透的空 间。
[0148] 通常，用于覆盖稳定化翼状物的线具有0.1-lmm范围的直径。
[0149] 包括围绕心脏内装置稳定化翼状物缠绕的镍钛诺线圈本发明实施例的例子显示 在图20中。在该图中，二尖瓣膜支撑装置210的一部分显示在横截面。从图20可以看到，稳定 化翼状物212在其中间端处附接到装置本体的一部分，其包括环形环214。稳定化翼状物212 的大约一半长度覆盖有紧紧缠绕的镍钛诺线圈216。在其他实施例中，翼状物的更大或更小 比例的长度被线圈覆盖。
[0150] 本发明该方面的另一优选实施例中，稳定化元件包括弯曲的稳定化翼状物，其经 由其一个或两个端部附接到所述翼状物的内部弯曲部分的叶簧。线与翼状物的附接例如可 通过激光焊接、点焊、缝合、机械附接(例如铆钉、簧环等)实现。
[0151] 在本发明该方面的大多数实施例中，叶簧的曲率非常接近地符合稳定化翼状物的 内部曲率。在其他实施例中，叶簧的曲率非常接近地符合稳定化翼状物的外部曲率。
[0152] 在大多数实施例中，叶簧用镍钛诺构造，且通常具有1到15mm范围的长度、1到10mm 的宽度和0.1到1mm范围的厚度。
[0153] 在一些实施例中，在金属元件之间可存在"分隔元件"，例如例如聚酯这样的生物 适应性聚合物。
[0154] 图21示意性地示出了瓣膜支撑装置220的例子，其包括连接到环形支撑环224的稳 定化翼状物222。如图所示，镍钛诺叶簧226连接到所述稳定化翼状物的内部弯曲部分。
[0155] 瓣膜支撑装置的相似实施例230显示在图22。如图所示，所述瓣膜支撑装置包括单 个环形支撑环234和两个稳定化翼状物232。叶簧238附接到稳定化翼状物中的一个的内部 弯曲部分。此外，该图还显示了从支撑环234向外延伸的冠状侧向延伸部236。
[0156] 在本发明该方面的进一步优选实施例中，稳定化元件包括弯曲的稳定化翼状物， 其涂有弹性聚合物。示例性包括PTFE、聚氨酯和硅树脂，但是许多其他生物适应性聚合物 (和/或其混合物）也可以使用，且因此在本发明的范围中。本发明人已经不经意地发现，使 用这类弹性聚合物涂层能改善稳定化臂的耐疲劳性(且因此改善整个心脏内装置的耐疲劳 性），由此降低在植入心脏之后装置长期使用破坏的风险。
[0157] 本发明该实施例的例子显示在图23中，其显示了心脏瓣膜支撑装置240的一部分， 包括在根部（即中间端部)附接到环形支撑环246(其仅一小部分显示在该图中）的稳定化翼 状物242,其中所述稳定化翼状物涂有弹性聚合物244的层。
[0158] 相似的实施例还显示在图24中，其显示了包括环形支撑环252和两个稳定化翼状 物254的二尖瓣膜支撑装置250。在该图中可以看到，两个翼状物的下部覆盖有生物适应性 硅树脂层。（应注意，通常在在该实施例中，稳定化翼状物两者被聚合物层覆盖;但是，在该 图中，上部翼状物显示为未被覆盖，以便于下部翼状物上的覆盖层能被容易地看到(与未被 覆盖的翼状物比较）。
[0159] 用于构造本发明该实施例的示例性制造方法包括制造覆盖材料的套筒或管(例如 硅树脂、聚氨酯和PTFE管），且将管拉到装置的附接元件(例如稳定化翼状物)上。在一个优 选实施例中，套筒具有〇.2-2_的内部直径，且以非常紧密贴合的方式围绕稳定化翼状物。
[0160] 在另一优选实施例中，使用"热收缩"方法构造覆盖材料，其中具有第一更大直径 的聚合物套筒装配在附接翼状物上。随后施加热量(例如通过暖气风扇），由此使得套筒的 内部直径变小。以此方式，可以将聚合物套筒收缩装配到稳定化翼状物上。
[0161] 可以用于制造装置该实施例的进一步的制造方法包括使用静电纺丝（electro-spinning)技术来覆盖该装置，通过将稳定化翼状物浸渍在硅树脂、PTFE、或聚氨酯中来涂 覆所述装置。
[0162] 在随后的两个加工例子中描述该最后描述的实施例的进一步优点。
[0163] 例子 1
[0164] 无覆盖和硅树脂覆盖的稳定化翼状物中的应力-应变关系有限元分析(FEA)
[0165] 使用FEA(使用Abaqus 12.1软件执行）比较类似于图24所示的两个二尖瓣膜支撑 装置（一个具有涂有硅树脂的稳定化翼状物而一个具有为涂覆的翼状物）的耐疲劳性。在 6mm的翼状物预加载和4mm的翼状物幅度烧曲的情况下，在下表中给出金属最大主应变（％ ) 和最大主应力(MPa)的结果。
[0166] 分析表明具有涂有PTFE的翼状物的装置改善耐疲劳性，证据是最大主应变（％ )和 最大主应力(MPa)两者减少，如下文表格所示。
[0167]
[0168] 例子2
[0169] 瓣膜支撑装置的示例性疲劳机器测试:涂有聚合物和未涂覆的稳定化翼状物的比 箜
[0170]台式反复应变装置260,如图25所示，用于将具有涂有硅树脂的稳定化翼状物的瓣 膜支撑装置的耐疲劳性与具有未涂覆的翼状物的稳定化翼状物的耐疲劳性比较。简短地 说，支撑装置的本体(环形环)262保持在装置260的爪部中，且布置为使得稳定化翼状物264 中的一个被允许置于可动平台266的上表面上。随后，通过可动活塞268(其连接到所述平台 的下部表面），稳定化翼状物经历反复的上下运动，以便模拟植入心脏之后心搏周期各阶段 期间翼状物的运动。
[0171]测试瓣膜支撑装置的三种不同设计，且在以下表格中给出研究结果：
[0172]
[0173] 从这些结果可以清楚地看到，对于被测试的每一个装置设计，在每种情况下聚合 物涂层使得稳定化翼状物对破裂具有增加两倍以上的抗性。
[0174] 第四主要实施例
[0175] 本发明的该方面给出了与之前所述的稳定化元件的区别。由此，而不是通过臂或 翼状物(布置为使得其抵靠心脏壁搁置或与之固定)施加的弹性力提供稳定化，本发明的该 优选实施例提供了机械稳定化元件，其通过以受控方式抓持心脏组织而将更换心脏瓣膜锚 固就位。本发明的机械稳定化元件可以在一些情况给出对本发明臂、翼状物和杆的改进，因 为尽管之前的实施例允许稳定化力施加到要被控制和调整的心脏组织，通过有一种元件施 加的力不受控制，因为它们是所述元件的弹性引起的，且因此实质上是固定的。该实施例的 机械稳定化元件的使用所带来的进一步主要优势是弹性锚固元件的缺失使得稳定化机构 相对于心脏内装置的本体(例如二尖瓣膜支撑装置的环形环)有非常小的运动。因为弹性稳 定化翼状物的反复运动是抓持翼状物疲劳且最终破裂的主要原因，本发明的该方面的机械 稳定化装置对这种疲劳和破裂有固有的更多抗性。
[0176] 在双环支撑装置的情况下，机械稳定化元件装配到两个环的上部。
[0177] 本发明的该方面包括两个主要子实施例，其两者通常包括可旋转颚状结构，其在 处于闭合位置时能在上部和下部"颚"之间抓持心脏组织（例如二尖瓣环的组织）。但是，两 个主要子实施例的显著特点是操作以下具体结构元件：
[0178] 子实施例1:弹簧、机械机构和内部棘轮。
[0179] 子实施例2: "鳄鱼夹"，与机械闭合机构装配，机械闭合机构是a)通过扭转丝（即仅 机械机构一一没有弹簧或棘轮元件)促动的蜗轮，或b)带螺纹的杆，其穿过所述夹中的螺纹 孔。
[0180] 子实施例1
[0181] 图26A所示的该子实施例包括可旋转稳定化机构310,其附接到支撑环312,使得所 述机构位于环下方，其中所述机构包括附接到所述环的固定部分314和能围绕水平轴线(相 对于瓣膜支撑件的纵向轴线成直角)旋转的可动部分316,其中所述可动部分具有带突脊的 表面318,使得在所述机构围绕其轴线（如图26B所示)旋转时，所述带突脊的抓持表面被促 使面向上，朝向环支撑件，使得所述抓持表面的侧向端和环的下表面之间的距离在所述机 构旋转时减小。
[0182] 可旋转机构具有基本三个不同位置，如图26所示：
[0183] A.起始位置:环支撑件被植入使得支撑环312位于环形组织319高度的上方，且机 构的带突脊抓持表面318背离所述环形组织。
[0184] B.阶段1位置:可旋转机构被促动(通过控制线或其他机构)使得带突脊抓持表面 318接触环形组织319的表面。
[0185] C.阶段2位置:在更换心脏瓣膜植入到瓣膜支撑件的中央空间中之后，所述瓣膜的 侧向扩张使得机构的可动部分316进一步旋转，使得其带突脊抓持表面(318)和支撑环312 的下表面之间的距离减小，由此增加通过机构施加在环形组织上的抓持力。
[0186] 除了如上所述的固定部分和可动部分，可旋转机构进一步包括内部螺旋弹簧和棘 轮机构。
[0187] 弹簧元件的目的是在可旋转机构上施加力，使得其从起始位置运动到阶段1位置。 在通过启动释放机构(例如控制线）而实现，所述释放机构允许弹簧朝向其闲置位置关闭。 弹簧实体连接到可旋转机构，使得在弹簧朝向其关闭闲置位置跳动时，其带动机构的可动 部分。弹簧的闲置位置被设计为使得，在被实现时，其使得可动部分的抓持表面搁置于环形 组织的下面（inf eri or surf ace)上。在可动部分被促使进一步旋转(通过扩张的更换瓣膜 所施加的径向向外的力)到其阶段2位置时弹簧通过塑料变形运动(随可旋转机构的可动部 分一起），因为其已经超过其弹性运动范围。
[0188] 棘轮机构的目的是防止可旋转机构的意外反向旋转，由此不经意地造成被装置抓 持的环形组织的释放。装置还包括用于释放棘轮机构的释放机构，由此在有必要故意释放 对组织的抓持的事件中允许受控制的反向旋转。
[0189] 图27显示了处于阶段1位置的本发明的二尖瓣膜支撑件320,所述装置包括支撑环 322,在其上装配了两个可旋转稳定化机构324a和324b，其位于沿所述支撑环的轴向彼此基 本相对的位置。稳定化机构的位置对应于二尖瓣连合位置。本发明的范围包括两个以上这 种稳定化机构，在装置上的不同位置处的两个机构，优选实施例中根据二尖瓣连合位置，机 构基本彼此相对。应注意，机构可动部分的带突脊抓持表面326面向大致向上方向，但是不 沿水平平面完全对准。在瓣膜植入过程的该阶段，二尖瓣膜支撑件320已经在二尖瓣环(未 示出）处被植入到其工作位置，而带支架更换瓣膜328和其相关的气囊扩张装置329处于其 收缩置放构造。
[0190]图28显示了图27所示的同一二尖瓣膜支撑装置330，在通过气囊339的扩张造成带 支架更换瓣膜338扩张之后，即处于其阶段2位置。通过扩张的更换瓣膜338施加的径向向外 的力使得可旋转稳定化机构334a和334b的可动部分经历进一步旋转（与图27的阶段1位置 比较），使得所述可动部分的带突脊抓持表面336现在水平设置，基本上平行于支撑环332的 水平平面。
[0191]二尖瓣膜支撑装置340的阶段2位置显示在图29的侧视图中。从该图可以看到环形 组织348现在牢固抓持在可旋转稳定化机构的可动部分的带突脊抓持表面346和二尖瓣膜 支撑环342的下表面之间。
[0192] 子实施例2
[0193] 该子实施例包括纯机械机构，包括与带突脊抓持表面装配的可动臂，其相对于附 接到心脏装置(例如二尖瓣膜支撑环(或经导管的修复二尖瓣）的固定臂成枢转可动关系。 这两个臂的组合能作为颚机构发挥功能，以便将瓣膜环抓持在其中。尽管许多不同构造也 是可以的，但是存在用于使得可动臂相对于固定臂运动的两个优选机构：
[0194] a)通过tor Que线促动的蜗轮(如图30的侧视图所示)
[0195]图30示出了 了本发明的该实施例，其中可旋转稳定化机构的固定臂358附接到瓣 膜支撑环351。在该实施方式中，扭转丝350的旋转造成蜗杆352的相应旋转，其又造成蜗轮 354的旋转。因为所述蜗轮附接到可动臂356,所以所述可动臂由此被促使相对于固定臂358 打开或闭合，这取决于所述扭转丝旋转的方向。可动臂被显示为处于其完全闭合位置356和 其完全打开位置356a。在其完全闭合位置时，二尖瓣膜环的组织(未示出）陷落在可动臂356 的带突脊上表面和固定臂358的带突脊下表面之间。
[0196] 图31提供了图30所示实施方式的近距透视图，其中可旋转稳定化机构360处于其 完全打开位置。如图所示，该植入装置的颚机构包括固定臂362和可动臂364,其中后者的元 件基本沿环支撑件(未示出）的纵向轴线垂直地对准，稳定化机构360附接到该环支撑件。固 定臂和可动臂两者的内表面带突脊，以便改善稳定化机构抓持环形组织的能力。该图还显 示了蜗轮366,其一些齿接合蜗杆368的螺纹。
[0197] 图32给出了图31所示同一装置的近距透视图，但是处于其完全闭合位置，可动臂 374水平地设置。在瓣膜支撑装置植入到二尖瓣环处的工作位置之后，所述可动臂374闭合 到固定臂376,使得所述二尖瓣环的组织牢固保持在所述可动臂和固定臂的内部带突脊表 面之间的空间378中。
[0198] b)带螺纹的杆，穿过可动臂中的带螺纹孔(如图33的侧视图所示)
[0199] 图33示出了该实施方式，其中连接到带螺纹杆382的扭转丝380的旋转造成所述带 螺纹杆经过带螺纹孔384的相应旋转，所述孔穿过可动臂386。以此方式，扭转丝380的旋转 运动被转换为可动臂386沿带螺纹杆382的运动，导致所述可动臂根据所述扭转丝旋转的方 向相对于固定臂388打开或闭合。如图33所示，固定臂388附接到瓣膜支撑环381。
[0200] 如上所述和附图所示的本发明的心脏支撑环用医用等级镍钛诺板制造，优选具有 0.25到1.2_的厚度。具有期望形状记忆性能的其他生物适应性金属也可以代替镍钛诺使 用。在金属板上进行具有目的涉及的布局之后，使用激光切割切出所述设计。随后，使用热 处理和心轴形成最后的产品，如本领域技术人员公知的。最后的处理阶段可选地包括可通 过喷射和电抛光除去的氧化物层。
[0201] 本发明该方面的可旋转稳定化机构的各种实施例可以用镍钛诺、钴基合金、不锈 钢等通过本领域技术人员所知的技术制造，包括激光切割、压印、压模成形、冷成形、EDM线 切割，CNC弯折。可旋转稳定化机构可以通过例如激光焊接、钎焊、电点焊、紧固件插入和机 械组装这样的技术附接到瓣膜支撑环。通常，本发明装置的支撑环的支撑元件的外部直径 为23-60mm的范围，而其内部直径为23-35mm的范围的值。在某些情况下也会具有比这些范 围的限制更小或更大直径的装置，且装置被包括在本发明的范围内。
[0202] 另外，如前所述，本发明的装置可以是被置于瓣膜环中且通过本发明的锚固元件 锚固就位的人工瓣膜（例如经导管的修复性二尖瓣，其可以是气囊可扩张的或自可扩张 的)。
[0203] 本文所示和所述的装置的置放和植入可以通过血管内方法和经心尖方法实现，如 包括W02013/128436和W02012/031141在内的许多公开文献中详细描述的。主要在左心室的 二尖瓣的情况下描述本发明的装置。但是，其目的是作为一种非限制性的例子，且装置可以 类似地用在三尖瓣的位置，在右心房和右心室之间，或在例如主动脉瓣膜或肺动脉瓣的位 置这样的其他位置。
【主权项】
1. 一种适用于微创置放的心脏内装置，其中所述装置包括装置本体和附接到所述装置 本体的一个或多个稳定化元件，其中所述稳定化元件从以下中选择： a) 稳定化翼状物，其具有至少一个部分，该至少一个部分厚度大于装置本体的厚度； b) 稳定化翼状物，其包括能施加轴向向上的稳定化力的一个或多个主锚固臂，和一个 或多个支撑臂； c) 稳定化翼状物，其具有绕其缠绕的金属线圈； d) 稳定化翼状物，其具有与之附接的叶簧； e) 涂有聚合物的稳定化翼状物;和 f) 机械稳定化元件，包括可旋转颚状结构。2. 如权利要求1所述的心脏内装置，包括一个或多个稳定化或锚固翼状物，所述翼状物 每一个的至少一部分具有的厚度大于装置本体的厚度。3. 如权利要求2所述的心脏内装置，其中每一个稳定化翼状物沿其整个长度和宽度具 有一致的厚度，该厚度大于装置本体的厚度。4. 如权利要求3所述的心脏内装置，其中稳定化翼状物的厚度在沿其长度的不同点处 不同，且其中所述翼状物的至少一个区域具有的厚度大于装置本体的厚度。5. 如权利要求1所述的心脏内装置，其中所述装置包括一个或多个稳定化翼状物，其中 每一个所述翼状物包括能施加轴向向上的稳定化力的一个或多个主锚固臂，和一个或多个 支撑臂。6. 如权利要求5所述的装置，其中稳定化翼状物进一步包括连接臂，所述连接臂相对于 装置本体基本垂直向下取向，具有在第一分支点处终止的远端末端，和与装置本体连续的 近端，且其中在所述第一分支点远端的所述稳定化翼状物包括(a)-个或多个主锚固臂，其 每一个具有在装置本体的外表面周边上方和侧向的远端，和(b)-个或多个主支撑臂，其每 一个从所述第一分支点的其起点处中间地且大致轴向向上或轴向向下地经过。7. 如权利要求6所述的装置，其中稳定化翼状物进一步包括次支撑臂和沿中间方向经 过的远端臂，所述次支撑臂具有与连接臂或主稳定化臂或主支撑臂连续的近端。8. 如权利要求1所述的心脏内装置，其中所述装置包括从以下选择的一个或多个稳定 化元件： a) 具有绕其缠绕的线圈的稳定化翼状物； b) 具有与之附接的叶簧的稳定化翼状物； c) 涂有聚合物的稳定化翼状物。9. 如权利要求8所述的心脏内装置，其中稳定化元件为涂有聚合物的稳定化翼状物。10. 如权利要求1所述的心脏内装置，其中所述装置包括一个或多个机械稳定化元件， 每一个所述元件包括颚状结构，其中所述颚状结构包括固定臂和可动臂，所述可动臂绕共 用的枢转点相对于所述固定臂可枢转，且其中所述机构进一步包括机械旋转器件，用于使 得所述可动臂绕所述枢转点旋转，由此造成所述颚状结构的闭合或打开。11. 如权利要求10所述的心脏内装置，其中机械旋转器件包括:弹簧，其被偏压以使得 其造成颚状结构的闭合;用于所述弹簧的释放机构;和棘轮机构，用于防止所述颚状结构的 意外反向旋转。12. 如权利要求11所述的心脏内装置，其中弹簧释放机构包括控制线。13. 如权利要求10所述的心脏内装置，其中机械旋转器件包括扭转丝促动的蜗轮。14. 如权利要求10所述的心脏内装置，其中机械旋转器件包括经过螺纹孔的带螺纹杆， 所述螺纹孔穿过可动臂。15. 如权利要求1-14中任何一项所述的心脏内装置，其中所述装置从单环瓣膜支撑装 置、双环瓣膜支撑装置和人造心脏瓣膜中选择。16. 如权利要求15所述的心脏内装置，其中所述装置是适用于微创植入到二尖瓣环中 的单环瓣膜支撑装置。
【文档编号】A61F2/24GK105939690SQ201480074428
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年11月27日
【发明人】A.塔比谢维茨, S.杜比, V.伯恩斯坦, M.布赫宾德
【申请人】M阀门技术有限公司