偏置心臟小葉接合元件的制作方法
一般而言，本發(fā)明涉及減少通過房室心臟瓣膜的回流的設備和方法，和更具體地涉及適應于定位在瓣膜小葉內并維持其適當的形狀的接合元件。
背景技術：
如果任何心臟瓣膜不能正常行使功能，心臟的功能可能嚴重受損。由于例如圍繞瓣膜的環(huán)擴張、心室擴張或小葉松弛引起脫垂小葉，心臟瓣膜可能喪失其適當地關閉的能力。由于疾病例如類風濕病，小葉還可皺縮，從而在小葉之間的瓣膜中留下間隙。心臟瓣膜不能適當地關閉可引起反向泄漏(即，從流出側至流入側)，其通常稱為通過瓣膜的回流。心臟瓣膜回流可嚴重地損害心臟的功能，這是因為必須泵送更多的血液通過回流瓣膜以維持足夠的循環(huán)。心臟瓣膜回流降低心臟效率，降低血液循環(huán)，并且增加心臟壓力。在早期，心臟瓣膜回流使人疲勞或呼吸短促。如果未受約束(unchecked)的話，該問題可導致充血性心衰竭、心律失?；蛩劳?。
功能性三尖瓣回流(tr)——其占全部tr病例的大部分——由于三尖瓣環(huán)的擴張和右心室的擴大而發(fā)生。這些機制最通常繼發(fā)于肺動脈高壓、rv功能障礙和左側瓣膜性心臟病。盡管早期的研究者假定在矯治左側心臟病之后tr將被解決，但隨后的研究已經顯示嚴重的tr通常在左側瓣膜介入之后持續(xù)。另外，功能性tr被越來越多地認為是發(fā)病率的來源和差的長期存活的預測指標。
通常通過在心臟直視手術期間替換或修復患病瓣膜來治療心臟瓣膜疾病，比如瓣膜回流?？紤]到在功能性tr中，天然瓣膜小葉不展現異常形態(tài)，用人工環(huán)(prostheticring)進行環(huán)重塑已經成為目前的黃金治療標準；然而，心臟直視手術是高度侵入性的，并且因此不是許多患者的選擇。對于由于其他并存病或之前的心臟手術太嚴重而不能經受心臟直視手術的功能性tr患者，經皮治療選擇是期望的。一種此類方法是在瓣膜小葉之間定位結構，使得小葉抵靠其“接合”，從而有助于阻斷回流。然而，由于一個或另一個原因——包括隨著時間的推移容易變形，其導致回流復發(fā)，迄今的這種“接合元件”的設計短缺。
技術實現要素：
一般而言，本公開涉及用于改善有缺陷的心臟瓣膜的功能的設備和方法。本文公開的設備和方法尤其良好地適用于植入患者的心臟中，用于減少通過心臟瓣膜的回流。本文公開的設備和方法對于減少通過兩個房室(av)瓣膜——其在心房和心室之間，即二尖瓣和三尖瓣——的回流是尤其有用的。
在一種實施方式中，該設備包括：部署(deploy)在右心室的組織中的錨形體，連接至錨形體的柔性錨形體導軌，依靠(ride)在錨形體導軌上的接合元件，連接至接合元件的近端的導管，固定接合元件相對于錨形體導軌的位置的鎖定機構，和將接合導管的近端皮下固定在鎖骨下靜脈中的近端錨定零件。
在優(yōu)選的方面中，接合元件包括偏置球囊以最小化泡沫壓縮和球囊起皺的風險。接合元件適于通過占據擴張的三尖瓣的回流口治療功能性三尖瓣回流(tr)，因此提供天然小葉圍繞其可接合的新的表面。示例性系統(tǒng)包括：
錨形體——嚙合(engage)心肌，將設備遠端固定在rv尖中；
導軌軸——連接至錨形體的近端，用作接合元件的“導軌”；
接合元件——依靠在導軌軸上的“間隙填充”元件，為天然小葉提供接合表面；
接合軸——增強的聚合物軸，允許遞送和調整接合元件；
鎖定機構——允許皮下固定導管的近端。
接合元件的一種尤其優(yōu)選的實施方式進一步包括下述組件：
聚合物球囊——形成用于天然小葉接合的平滑的和無損傷的圓柱形表面；
生物相容性泡沫——填充球囊；當遞送時擴張，并且為接合元件提供結構支撐；
增強的接合軸——在導軌軸之上遞送泡沫球囊；增強的結構抵抗長期軸壓縮；在泡沫下面包含小孔以允許在遞送之后球囊的“被動膨脹”；
所有這三種組件——聚合物球囊、生物相容性泡沫和接合軸——從聚碳酸酯氨基甲酸乙酯——在長期植入物情況中具有卓越穩(wěn)定性歷史的生物相容性聚合物——的變體期望地制造。
在以下說明書中權利要求書中闡釋了本發(fā)明的性質和優(yōu)勢的進一步理解，尤其是當結合附圖考慮時，在附圖中相同的部分具有相同的參考數字。
附圖說明
為了進一步闡明本公開內容的實施方式的各個方面，通過參考附圖的各個方面將做出某些實施方式的更具體描述。認識到，這些附圖僅描繪了本公開內容的典型實施方式，并且因此不被認為限制本公開內容的范圍。而且，盡管對于一些實施方式附圖可以按比例繪制，但是對于所有的實施方式，附圖沒有必要按比例繪制。通過使用附圖，將結合另外的特性和細節(jié)描述和解釋本公開內容的實施方式。
圖1是本申請的回流減少設備的全圖，其中接合元件定位在三尖瓣小葉之間，和遞送導管的近端長度包括鎖定筒夾，其顯示離開鎖骨下靜脈以維持皮下植入；
圖2是裝配視圖，和圖2a和2b是接合元件的截面圖，其具有圍繞內部可壓縮構件的外蓋，并且具有穿孔的內導管，用于使流體流動至可壓縮構件和從可壓縮構件流出；
圖3a和3b以截面示意性地圖解了在心縮期和心舒期期間三尖瓣內圖2中的接合元件。
圖4是裝配視圖，和圖4a和4b是偏置接合元件的截面圖，其具有圍繞安裝在遞送導管上的內部可壓縮構件的外蓋，使得接合元件的本體與導管中心偏離；
圖5a–5b、6a–6b、7a–7b和8a–8b是相對于相鄰間隔壁的各種取向的偏置接合元件的熒光影像和截面圖對；和
圖9a–9d是圖5–8的取向的偏置接合元件的立視圖，其顯示不透射線取向標記的定位。
具體實施方式
本公開內容的示例性實施方式涉及用于改善有缺陷的心臟瓣膜的功能的設備和方法。以下描述參考圖解具體實施方式的附圖。具有不同結構和操作的其他實施方式不背離本公開內容的范圍。
參考圖1，心臟的右心室rv和左心室lv分別通過三尖瓣tv和二尖瓣mv——即房室瓣——與右心房ra和左心房la分開。這些瓣膜中的每個具有穿過各自的孔向內延伸的柔性小葉，其在流動流(flowstream)中匯集或“接合”以形成單向的流體堵塞表面。本申請的回流減少設備主要旨在用于治療房室瓣，并且具體而言是三尖瓣。
觀察整體回流減少系統(tǒng)20，其從右心室rv尖向上延伸通過三尖瓣tv、右心房ra、上腔靜脈svc并且進入鎖骨下靜脈sv，其中心臟顯示處于其收縮階段。更加詳細地解釋右心房ra和右心室rv的解剖學結構，但是應該理解，本文所述的設備可同樣地用于治療二尖瓣mv。
右心房ra通過上腔靜脈svc和下腔靜脈ivc從靜脈系統(tǒng)接受缺氧血液，前者從上方進入右心房，和后者從下方進入右心房。冠狀靜脈竇cs是連接在一起形成大的血管的靜脈集合，其從心臟肌肉(心肌)收集缺氧血液，并且將其遞送至右心房ra。在舒張期或心舒期期間，通過右心室的擴張，將拉動在右心房ra中收集的靜脈血液通過三尖瓣tv并且進入右心室rv。在收縮期或心縮期，見圖1，右心室rv塌縮(collapse)并且三尖瓣tv閉合以迫使靜脈血液通過肺動脈瓣pv和肺動脈進入肺。三尖瓣tv的小葉關閉以防止靜脈血液向后回流至右心房ra。在心縮期期間，通過三尖瓣tv的回流成為一個問題，并且本申請的設備是有益的。
回流減少系統(tǒng)20包括連接至細長的錨形體導軌26的設備錨形體24，在一些版本中錨形體導軌26被構造為具有良好的扭轉能力。例如，錨形體導軌26可以被構造為編織線棒或電纜。遞送導管32在錨形體導軌26之上同心地滑動，并且以在其遠端的適應于定位在三尖瓣tv內的接合元件34為特征。遞送導管32向上延伸通過右心房ra并且進入上腔靜脈svc和鎖骨下靜脈sv。導管32近端上的鎖定筒夾40通過穿刺離開鎖骨下靜脈sv并且仍然被皮下植入；優(yōu)選地如顯示的盤繞在自身上。
以下是用于部署回流減少系統(tǒng)20的方法的實施方式。在部署回流減少系統(tǒng)20的第一步驟中，在使用熟知的方法，比如塞爾丁格技術(seldingertechnique)引入至鎖骨下靜脈之后(見圖1)，錨定導管(未顯示)從上腔靜脈svc進入右心房ra。更具體地，錨定導管優(yōu)選地在已經插入鎖骨下靜脈并且操縱通過脈管系統(tǒng)的預先安裝的導絲(未顯示)上跟蹤，直到它駐留在右心室尖處。醫(yī)生使錨定導管沿著導絲前進，直到其遠尖端接觸或鄰近右心室rv尖(圖1中設備錨形體24的位置)。
在右心室rv尖或附近安裝設備錨形體24之后，外科醫(yī)生使錨定導管縮回，并且將其從患者身體完全地去除，利于遞送導管32，如下所描述。示例性設備錨形體24包括刺穿心室尖的組織的多個圓周分布的并且遠側指向的鋒利尖齒或倒刺。盡管圖1中顯示的具體設備錨形體24被認為是高度有效的，但是考慮其他錨形體，并且本申請不應被認為限于一種類型或另一種類型。通常而言，在美國專利公開號2013/0338763中提供了設備錨形體24和替代方案以及回流減少系統(tǒng)20的更多細節(jié)，其全部內容明確地并入本文。
為了促進在部署期間錨形體導軌26的中心定位，利用可視設備例如熒光鏡和/或超聲成像儀的幫助植入該設備。在優(yōu)選的實施方式中，錨形體24優(yōu)選地位于間隔(或內)壁sw和游離(或外)壁之間的心室底部。以該方式對準錨形體導軌26有助于使系統(tǒng)的接合元件34的最終定位在三尖瓣小葉內居中。對前側或后側偏置的整個接合元件34可能卡在三尖瓣接合處，在瓣膜的中心處導致滲漏?？商娲椒ㄊ峭ㄟ^右心室定位設備比如swan-ganz導管并且進入肺動脈以驗證該觀察平面與前面的/后面的觀察平面平行。在熒光鏡上增加間隔/側面視圖可有助于在具有擴張的環(huán)和右心室的患者中使錨形體居中。
然后外科醫(yī)生使沿著錨形體導軌26或在錨形體導軌26之上前進的遞送導管32前進以將接合元件34定位在三尖瓣tv內。最終，接合元件34駐留在三尖瓣tv內，其小葉在心縮期中顯示閉合并且與接合元件接觸。如見到的，遞送導管32保留在體內，并且前綴“遞送”不應被認為限制其功能。
醫(yī)生確?；虼_認接合元件34在三尖瓣tv內的適當定位，然后通過致動鎖定筒夾40關于錨形體導軌26鎖定遞送導管32，并且然后切斷從鎖定筒夾向近側延伸的遞送導管32的那部分。遞送導管32的筒夾40和/或盤繞部分可以在適當的地方被縫合或以其他方式錨定至鎖骨下靜脈sv外的皮下組織。筒夾40的皮下定位允許將來調整接合元件以改善或校正任何殘留的或后來發(fā)展的回流。注意地，因為遞送導管32關于錨形體導軌26滑動，它可以在植入期間或植入之后被完全去除以收回(withdraw)接合元件34和中止程序。植入物構造與當用右心房肌肉組織中的電極和延伸至鎖骨下靜脈外放置的相關脈沖發(fā)生器的導線固定起搏器時實施的相似。事實上，該程序可以與起搏導線的植入結合進行。例如，在一些實施方式中，起搏導線與錨形體導軌同時放置但是獨立于錨形體導軌。在其他實施方式中，起搏導線被首先放置并且用作在起搏導線之上前進的錨形體導軌的導軌或導絲。在另一實施方式中，起搏導線用作錨形體導軌。在其他實施方式中，錨形體導軌被改進以包括起搏導線的特征。
其他實施方式包括與鎖定筒夾40一起或替代鎖定筒夾40的一個或多個鎖定機構，用于在三尖瓣tv內并且相對于固定的錨形體導軌26鎖定接合元件34的位置，并且本申請不應被認為限于圖解的實施方式。例如，由生物相容性材料比如不銹鋼管制成的可蜷曲段或部分而非鎖定筒夾40，可以包括在遞送導管32上皮膚進入點附近且與接合元件34的位置間隔開的位置處。醫(yī)生僅需要將接合元件34定位在小葉內，將導管32的可蜷曲段蜷曲至錨形體導軌26上，并且然后切斷蜷曲點之上的導管和導軌二者。
考慮到優(yōu)選的錨定位點極為接近間隔壁sw，柔性導軌26和接合元件34通常展現強烈的間隔偏差(septalbias)。在動物測試中的超聲回波成像上觀察到接合元件34和間隔壁sw之間的顯著沖擊力，這導致接合元件34可能畸形，如將要描述的。
本文描述了若干接合元件，其每個是圖1中顯示的接合元件34的實施方式。
圖2和2a–2b顯示了具有大致圓柱形外蓋52的軸對稱接合元件50，所述圓柱形外蓋52具有圍繞細長的管狀可壓縮構件54的封閉端。接著，將可壓縮構件54圍繞具有穿孔58的內導管56安裝，所述穿孔58用于添加和從可壓縮構件去除空氣或其他流體，如心縮期和心舒期中的圖3a和3b分別指示的。至少一部分可壓縮構件54可以是開孔泡沫。這樣，可以壓縮接合元件50以減小其尺寸以便于遞送，并且然后在植入之后增加其尺寸。在一種實施方式中，接合元件50在其未壓縮狀態(tài)下具有約10mm的直徑。例如，在一些實施方式中，在下述的方法中，接合元件的開孔泡沫中的空氣用生理學相容性流體例如鹽水替代，所述方法包括將接合元件與真空源流體地連接以從其開孔泡沫去除空氣，然后將接合元件與生理學相容性流體接觸，空氣和鹽水通過穿孔流出和流入開孔泡沫。然后使接合元件壓縮或塌縮至遞送直徑。在患者的三尖瓣中部署之后，接合元件重新擴張，通過穿孔用流體例如血液重新填充開孔泡沫。
內導管56具有大小設定為在柔性導軌26之上滑動的內腔，并且對應于上述遞送導管32。蓋52起到類似于球囊的作用，并且期望地由熱塑性聚氨酯比如
接合元件50是軸對稱的，管狀可壓縮構件54中的通孔居中，使得內導管56也居中。接合元件50的多種長期動物植入物揭示泡沫壓縮和隨后的聚合物球囊起皺，與蓋52類似，這最可能來自——尤其是在心舒期期間——接合元件50和間隔壁sw之間的沖擊力。盡管該狀態(tài)下的接合元件50潛在地保留至少一些功能性，但球囊上的褶皺可最終導致下述并發(fā)癥中的一種或兩種：(1)由于抵抗更硬的和更粗糙的表面的更高的局部沖擊力造成的天然三尖瓣小葉損傷，和(2)由于通過褶皺的褶層之間形成的小通道的血液滲漏造成的設備周圍(peri-device)滲出(tr)。盡管操縱或調整導軌系統(tǒng)26中的松弛量可有助于將接合元件50定位在沿著前-后軸的最多點(mostpoints)，但是間隔-橫軸中有限的定位控制是可用的(主要是由于與瓣膜平面相關的上腔靜脈svc的角度)。增加泡沫硬度是抵抗壓縮和褶皺的一種可能方案；然而，更硬的泡沫限制通過小的導入鞘的可遞送性。
另一實施方式包括“偏置”泡沫填充的球囊的設計，和減少或減輕由與間隔壁sw的相互作用接合元件34中泡沫壓縮和/或球囊起皺的體內定位的相關方法。該設計依賴于偏置球囊形狀，其中遞送導管與球囊主體不共軸，而是徑向偏置，在一些實施方式中幾乎完全偏置至一側。這產生了具有“脊柱”和“腹部”區(qū)域的周向不對稱設計，其中幾乎整個泡沫圓柱體位于接合軸(其充當“脊柱”)的“腹部”側。一旦向下在導軌軸之上遞送至三尖瓣平面，偏置接合元件可以自由地旋轉直到使“脊柱”朝向間隔壁對準(使用例如熒光鏡指導)。然后經由筒夾夾緊機構，例如以上描述的任何機構鎖定設備的軸向、橫向和旋轉位置。在期望的取向中，如果設備沖擊間隔壁，則幾乎所有的沖擊力由相對硬的增強的接合軸和導軌軸吸收，而不是由相對軟的和可壓縮的泡沫吸收。因此，該設計的實施方式抵抗來自間隔壁sw沖擊的損傷，從而減少或最小化泡沫壓縮和隨后球囊起皺的風險。
圖4和4a–4b顯示了具有大致圓柱形外蓋72的偏置接合元件70的實施方式，所述圓柱形外蓋72具有圍繞細長的可壓縮構件74的封閉端。接著，可壓縮構件74圍繞或抵靠具有穿孔78的內導管76安裝，所述穿孔78用于添加和從可壓縮構件去除空氣或流體，如由心縮期和心舒期中的較早的圖3a和3b分別指示的。如上所討論，可壓縮構件74的全部或部分可以是開孔泡沫，并且因此接合元件70的尺寸可以減小以便于遞送，并且在植入之后增加。
內導管76具有尺寸設定為在柔性導軌26之上滑動的內腔，并且對應于以上描述的遞送導管32。蓋72和導管76也期望地由熱塑性聚氨酯比如
可壓縮構件74具有大致向外的圓柱形形狀，但是內腔80與其中心軸偏置，并且優(yōu)選地位于與其外壁82相鄰或剛好抵靠其外壁82，而不是對稱構造。這樣，可壓縮構件74關于位于內腔80內的內導管76的中心軸偏置，如圖4a和4b中最可見的。換言之，接合構件70具有大致圓柱形形狀，并且可壓縮的內部填料構件74安裝在遞送導管76上以便大部分填料構件與遞送導管的中心軸軸向偏置。這導致周向不對稱設計，“脊柱”區(qū)域在內導管76的一個直徑側(diametricside)(導管為脊柱)，和與其相對的“腹部”區(qū)域包括幾乎整個泡沫圓柱體。然后使脊柱側——內導管76位于其上——朝向間隔壁sw取向以提供硬度和對與其重復接觸造成的變形的抗性。
在一種構造中，接合元件70在其未壓縮狀態(tài)下具有約10mm的直徑，而內導管76具有2–3mm的外徑。因此，導管76并不位于可壓縮構件74的中心軸上。
盡管超聲心動描記可潛在地幫助偏置接合元件70的旋轉取向，但在圖解的實施方式中，熒光鏡方法是優(yōu)選的，這是由于優(yōu)異的分辨率和較少的來自周圍結構的干擾。在優(yōu)選的實施方式中，熒光或不透射線標記包括在接合元件70上以指示其旋轉取向。
圖5–8圖解了在四個不同的旋轉取向中接合元件70的一系列熒光影像，如從典型的右側熒光鏡投影觀察的。在第一幅圖圖5a中，接合元件70被取向，脊柱或內導管76至后側且抵靠間隔壁sw，如在圖5b中的截面圖中所見。間隔壁sw在該頁的平面中，游離壁與該頁前方的間隔壁sw平行，右前方和左后方。
如圖9a–9d中所顯示，將一組c形不透射線標記帶90、92安裝、印刷或以其他方式布置在內導管76上，以便幫助偏置接合元件70的旋轉定位。在圖5a和5b中可見的優(yōu)選取向中，上標記帶90在熒光鏡上顯現在導管76左側，而下標記帶92顯現在右側。在該取向中的兩個標記帶90、92的尺寸是這樣的：它們看起來為大致相同的尺寸，并且在相反方向上從導管76的中點延伸。在圖9a中可見在該取向中接合元件70的直觀圖。如果接合元件70從該優(yōu)選的取向旋轉，則標記帶90、92的外觀改變，如以下所描述的。
具體而言，圖6a是接合元件70在如上所見的順時針方向旋轉大約30°的熒光影像，其在圖6b中以截面描繪。標記帶90、92看起來有些不同，下帶92旋轉更多進入視野內，并且因此更寬，并且在該位置遮擋(occluding)導管76的圖像。此外，在圖9b中可見接合元件70在該取向中的直觀圖。內導管76旋轉離開間隔壁sw，因此使接合元件70的較柔軟部分暴露于可能的變形。
接下來，圖7a顯示接合元件70在如上所見的順時針方向從圖5a的優(yōu)選取向旋轉大約90°，其在圖7b中以截面描繪。內導管76旋轉離開間隔壁sw更遠，使接合元件70的更多的可壓縮部分暴露于可能的變形。標記帶90、92看起來有些不同，上帶和下帶90、92進一步旋轉并且表現其最寬的——完全跨過導管76。此外，在圖9c中可見在該取向中接合元件70的直觀圖。
并且最后，在圖8a中，接合元件70從圖5a的優(yōu)選取向完全旋轉180°，如圖7b中以截面所描繪的，并且標記帶90、92基本上與圖5a的視圖相反。即，上標記帶90在熒光鏡上顯現在導管76右側，而下標記帶92顯現在左側。在圖9d中從以上可見該取向。接合元件70的脊柱遠離間隔壁sw取向，這意味著設備的腹部或柔軟部分經歷與間隔壁sw的接觸，并且可能經歷起皺。
以該方式放置的c形標記帶90、92允許醫(yī)生區(qū)分各種角取向。當接合元件70在合適的取向時——“脊柱”朝向間隔壁sw，標記帶90、92呈現獨特的相對位置。標記帶90、92的半管狀形狀和軸向間距能夠在位置180°之間區(qū)分開。當然，標記的其他布置是可能的，c形標記帶90、92僅是示例性的。例如，一些實施方式包括球囊上的旋轉取向標記和/或成型以顯示其旋轉取向的球囊。
在對動物的有效性研究中，確認了在鎖定近端筒夾之后使用熒光鏡指導實現偏置接合元件70的正確旋轉位置，和評價偏置接合元件70的旋轉穩(wěn)定性的能力。此外，該研究確定接合元件70抵抗由于與天然小葉和/或間隔壁的沖擊力造成的任何旋轉移位。在該研究中，設備被遞送，并且不透射線c-標記使得能夠實現期望的旋轉定位(通過超聲心動描記和熒光檢查確認)。在每個方案中，使近端筒夾鎖定并使軸盤繞和卷進皮下袋內。將設備部署在動物中，持續(xù)總計至少三個小時。在該等待期之后，重復超聲心動描記和熒光檢查，并且所有圖像指示偏置接合元件70的旋轉位置沒有移位。在外植體中檢查設備之后，偏置接合元件70的“脊柱”看起來朝向間隔壁被正確地放置，并且沒有觀察到泡沫壓縮或球囊起皺。
一些實施方式在允許通過顯著更小的鞘——即使沒有另外的組件(例如，遞送系統(tǒng))——遞送的偏置接合元件70上包括更柔軟的泡沫。更硬的泡沫固有地更致密，并且在一些情況下，在超聲心動描記上造成周圍結構的陰影。在偏置接合元件70上包括更柔軟泡沫的一些實施方式改善或最大化周圍結構(例如，天然小葉)的可見性，其成像利于設備正確的縱向定位。
可選地，由導管76形成的“脊柱”可以在球囊主體的中心軸和球囊的外周之間以任何程度偏置。而且，泡沫填充不需要是均勻的或完全地由單一材料制成。例如，一些實施方式包括顯著更硬泡沫的小的段或部分，其選擇性地放置或定位在球囊的脊柱和間隔表面之間的薄片或區(qū)域中。此外，接合元件70可具有任何適當的非圓形形狀(例如，卵圓形(oval)、橢圓形(ellipse)、三角形)以便更好的適應環(huán)/回流口。
盡管以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的完整描述，但是可使用各種替代方案、改進和等價物。而且，顯而易見的是某些其他改進可以在所附權利要求的范圍內實踐。
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