CN114681126B - 多支架的瓣膜扩张器及瓣膜扩张系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多支架的瓣膜扩张器及瓣膜扩张系统。瓣膜扩张器包括可扩张的外支架和设于外支架内的至少一个可扩张的内支架。外支架包括相对的第一远端和第一近端,以及连接于第一远端和第一近端之间的至少两个扩张臂。至少一个扩张臂在背离其余扩张臂的一侧设有切割部。内支架包括相对的第二近端和第二远端,以及连接于第二近端和第二远端之间的至少一个加强臂。加强臂至少部分贴合扩张臂并固定连接。第二近端固定连接第一近端,第二远端固定连接第一远端。本发明的瓣膜扩张器,外支架和内支架共同对扩张臂提供支撑,扩张臂更不容易发生变形,可预防外支架在扩张过程中发生扩张臂塌陷的情况,减少瓣膜损伤,提高手术成功率。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,具体而言,涉及一种多支架的瓣膜扩张器及瓣膜扩张系统。
背景技术
瓣膜狭窄,如主动脉瓣狭窄是一种常见的瓣膜疾病。主动脉瓣狭窄主要由风湿热的后遗症、先天性主动脉瓣结构异常或老年性主动脉瓣钙化所致,一方面可造成全身各个脏器的血液供应不足,另一方面可产生冠状动脉血流量相对减少致使心脏供氧不足,最终可能导致心律失常、肺动脉高压、冠心病、心功能不全等并发症。
现有技术中,通过一种可在塌缩位置和扩张位置之间变化的径向可扩张结构来治疗主动脉瓣狭窄。可扩张结构由多个扩张臂构成,每个扩张臂包括近端段、远端段以及在近端段和远端段之间的中间段,可通过操作使可扩张结构径向扩张或塌缩,对瓣膜粘连处进行消融切割。然而,由于扩张臂的中间段只在靠近其近端和远端的部位具有支撑点,其余部分为悬空状态。中间悬空,两端支撑的结构在工程力学上可以构造成一个梁的截面为矩形的简支梁模型。作为梁的中间段在实际使用中,其中间部位在工作中会受到来自瓣膜/组织的作用力。参阅图1,在该模型中,梁的两端支点为A点和B点,受到支撑力FA和FB,梁的中间部位C点处会受到一个集中载荷F,如果中间段长度为l,此时其中间部位将受到最大的弯矩Mmax=F*l/4,中间段中部容易发生变形塌陷。而且,对于不停摆动的瓣膜,支撑力不足的扩张臂的切割部很难在流动的血液中保持一直对准瓣膜的切割位置,容易导致在消融切割过程中损伤瓣膜,且延长手术时间。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术中径向可扩张结构的扩张臂容易变形塌陷的缺陷,提供一种多支架的瓣膜扩张器,包括:
可扩张的外支架,包括相对的第一远端和第一近端,以及连接于所述第一远端和所述第一近端之间的至少两个扩张臂,至少一个所述扩张臂在背离其余所述扩张臂的一侧设有切割部;以及,
设于所述外支架内的至少一个可扩张的内支架,所述内支架包括相对的第二近端和第二远端,以及连接于所述第二近端和所述第二远端之间的至少一个加强臂,所述加强臂至少部分贴合所述扩张臂并固定连接,所述第二近端固定连接所述第一近端,所述第二远端固定连接所述第一远端。
本发明还提供一种瓣膜扩张系统,包括管体组件和上述结构的瓣膜扩张器,所述第一近端固定套设于所述第二近端,所述第一远端固定套设于所述第二远端,所述管体组件包括限定头、内管、第一中间管和外管,所述内管滑动设于所述第一中间管内,所述第一中间管滑动设于所述外管内,所述内管依次穿过所述第一近端、第二近端、第二远端并伸出所述第一远端与所述限定头固定连接,所述第一中间管与所述第一近端固定连接。
本发明的多支架的瓣膜扩张器及瓣膜扩张系统,利用扩张臂的切割部对瓣膜粘连处进行逐步切割及持续扩张,外支架和内支架共同对扩张臂提供支撑,内支架的加强臂与扩张臂固定,可以为外支架在切割并扩张瓣膜的过程中增加支撑力,并能在扩张臂上增设一个受力支点,将扩张臂撑起,在同样的集中载荷作用下,扩张臂有了支撑力,更不容易发生变形,从而预防外支架在扩张过程中受到瓣膜阻力、自身支撑力不足导致的扩张臂塌陷的情况,有效提高扩张臂的稳定性能,减少瓣膜损伤,提高手术成功率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有瓣膜扩张器的扩张臂的受力模型简图。
图2为实施例一的瓣膜扩张器的结构示意图。
图3为实施例一的瓣膜扩张器的分解示意图。
图4为实施例一的外支架的结构示意图。
图5为实施例一的外支架的侧视图。
图6为实施例一的内支架的结构示意图。
图7为实施例一的内支架的正视图。
图8为实施例一的瓣膜扩张器的另一结构示意图。
图9为实施例一的瓣膜扩张器的另一正视图。
图10为实施例一的瓣膜扩张器的扩张臂的受力模型简图。
图11为实施例一的瓣膜扩张系统的结构示意图。
图12为图11中A部的局部放大图。
图13为图11中A部的分解示意图。
图14为实施例一的瓣膜扩张系统的工作场景示意图。
图15为实施例二的瓣膜扩张系统的工作场景示意图。
图16为实施例三的瓣膜扩张系统的工作场景示意图。
图17为实施例四的瓣膜扩张系统的工作场景示意图。
图18为实施例四的栓塞过滤器的俯视图。
图19为实施例四的栓塞过滤器的侧视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
需要理解的是,“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作,仅是为了便于描述本技术方案,而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时,该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上,或者也可能存在一个或更多个居间元件。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,仍需要说明的是,近端是指器械或部件靠近操作者的一端,远端是指器械或部件远离操作者的一端;轴向是指平行于器械或部件的远端与近端中心连线的方向,径向是指垂直于轴向的方向,周向是指环绕轴向的方向。
为了克服现有技术中瓣膜扩张器在切割过程扩张臂容易塌陷的缺陷,本发明公开了一种多支架的瓣膜扩张器及瓣膜扩张系统。下面接合说明书附图通过具体的实施例对本发明进行说明。
实施例一
请参阅图2至图9,本发明提供一种多支架的瓣膜扩张器12,包括可扩张的外支架121和至少一个可扩张的内支架122。外支架121包括相对的第一远端1212和第一近端1211,以及连接于第一远端1212和第一近端1211之间的至少两个扩张臂1210。至少一个扩张臂1210在背离其余扩张臂1210的一侧设有切割部1215。内支架122设于外支架121内,内支架122包括相对的第二近端1221和第二远端1222,以及连接于第二近端1221和第二远端1222之间的至少一个加强臂1220。加强臂1220至少部分贴合扩张臂1210并固定连接,第二近端1221固定连接第一近端1211,第二远端1222固定连接第一远端1212。
本实施例的技术方案,利用扩张臂1210的切割部1215对瓣膜粘连处进行逐步切割及持续扩张,外支架121和内支架122共同对扩张臂1210提供支撑,内支架122的加强臂1220与扩张臂1210固定,可以为外支架121在切割并扩张瓣膜的过程中增加支撑力,并能在扩张臂1210上增设一个受力支点,将扩张臂1210撑起,在同样的集中载荷作用下,扩张臂1210有了支撑力,更不容易发生变形,从而预防外支架121在扩张过程中受到瓣膜阻力、自身支撑力不足导致的扩张臂1210塌陷的情况,有效提高扩张臂1210的稳定性能,减少瓣膜损伤,提高手术成功率。
瓣膜扩张器12设置为多支架结构,目的在于为外支架121在瓣膜扩张的过程中增加支撑力,从而预防外支架121在扩张过程中由于支撑力较弱而外界阻力较大不能支撑并持续扩张瓣膜,导致支架塌陷的情况发生。请参阅图10,扩张臂1210的两端分别与第一近端1211和第一远端1212连接,即梁的两端支点为A点和B点,受到支撑力FA和FB,当存在内支架122时,即在C点为梁增加一个向上的支撑力FC,将简支梁模型变为超静定梁,即增加附加的约束FC,从而提高梁的稳定性能。
本实施例中的瓣膜扩张器12为双支架结构,包含外支架121及一个与同轴固定在其内部的内支架122。当然可以想象的是,此处并不局限于双支架结构,三支架结构同样适用于本发明,即瓣膜扩张器12包括外支架121及两个与同轴固定在其内部的内支架122。当然,内支架122的个数也可以是三个、甚至三个以上。
考虑到瓣膜的解剖学结构,外支架121的扩张臂1210的数量可小于或等于组成瓣膜的瓣叶数量,例如二尖瓣的瓣叶为两个,主动脉瓣、三尖瓣、肺动脉瓣的瓣叶均为三个,另外考虑到在外支架121内部设置内支架122,因此扩张臂1210的数量至少为两个。扩张臂1210可径向扩张进入相邻瓣叶的钙化交界处,通过切割部1215对相邻瓣叶交界上的粘连部位进行切割,例如机械切割或者消融切割。
外支架121的扩张臂1210可沿周向间隔分布,优选地在周向上均匀布置。当然,扩张臂1210也可以在周向上非均匀布置。两个和三个扩张臂1210的结构可以分别使用于二叶瓣狭窄和三叶瓣狭窄。由于两个或三个扩张臂1210的切割部1215并不会绕周向围成类似于球囊中部的圆筒形,瓣膜扩张器12的切割部1215能准确卡入相邻两个瓣叶的交界缝隙内对交界处的钙化粘连部位进行切割,从而达到扩大瓣口面积的目的,减轻狭窄带来的一系列不良症状。值得注意的是,扩张臂1210的数量不宜设置地过多,防止所有扩张臂1210像球囊一样周向接触瓣叶,而无法进入相邻瓣叶之间的交界缝隙内。
考虑到人体瓣口的实际径向尺寸,外支架121在自然状态下,其外径最大径向尺寸优选地应在10-25mm之间。考虑到外支架121在受到轴向压缩力时会沿径向扩张,更优选地是在15-20mm之间。
内支架122的加强臂1220的数量可以是一个,加强臂1220至少部分贴合其中一个扩张臂1210并固定连接。优选地,为保证外支架121整体的稳定性,加强臂1220的数量与扩张臂1210的数量一致,加强臂1220与扩张臂1210一样沿周向均匀间隔布置且一一对应固定连接。
内支架122在自然状态下,其外径最大径向尺寸应等于外支架121在自然状态下的内径最大径向尺寸,以保证内支架122在自然状态下套入外支架121内时,内支架122的加强臂1220的外壁能刚好贴合在外支架121的扩张臂1210的内壁上,以便更好地将两个支架固定连接在一起。参阅图2和图3,扩张臂1210的长度略大于加强臂1220的长度,以保证二者的贴合长度较大,对扩张臂1210的支撑能力更强。参阅图8和图9,在部分实施例中,加强臂1220与扩张臂1210的贴合长度较小,此时贴合固定部位设置在加强臂1220的中部,以保证加强臂1220对扩张臂1210的支撑均衡。
请参阅图4和图5,扩张臂1210包括切割段1214和分别设于切割段1214两端的两个第一支撑段1213。其中一个第一支撑段1213的另一端连接至第一近端1211,另一个第一支撑段1213的另一端连接至第一远端1212,切割部1215设于切割段1214。可以理解,靠近第一近端1211一侧的第一支撑段1213,一端与第一近端1211相连,另一端与切割段1214相连。靠近第一远端1212一侧的第一支撑段1213,一端与第一远端1212相连,一端与切割段1214相连。这样,第一支撑段1213的作用在于对切割段1214的两端进行支撑。切割部1215设于中间的切割段1214,更方便切割部1215对准相邻瓣叶交界上的粘连部位进行切割。
将扩张臂1210分段设置,第一近端1211与第一远端1212沿轴向相对运动时,每个第一支撑段1213连接相应切割段1214的一端与外支架121的中轴线X(与瓣膜扩张器的中轴线Z重合)的径向距离变化,以调节切割段1214与中轴线X的径向距离。具体地,当第一近端1211沿轴向相对于第一远端1212靠近时,第一近端1211与第一远端1212之间的轴向距离减小,每个第一支撑段1213连接相应切割段1214的一端与中轴线X的径向距离增大,切割段1214与中轴线X的径向距离随之增大,以便于切割段1214上的切割部1215对相邻瓣叶交界上不同径向位置的粘连做渐进式切割以适应不同个体瓣膜的生理解剖结构差异(渐进式切割即先使得切割段1214与中轴线X之间保持一径向距离,执行一定时间的切割后,再稍增大切割段1214与中轴线X之间的径向距离,继续执行切割,以此循环进行)。当第一近端1211沿轴向相对于第一远端1212远离时,第一近端1211与第二远端1222之间的轴向距离增大,每个第一支撑段1213连接相应切割段1214的一端与中轴线X的径向距离减小,使得切割段1214与中轴线X的径向距离随之减小,以便于收纳瓣膜扩张器12。
可以理解,扩张臂1210的切割段1214基本平行于外支架121的中轴线X,即切割段1214任意点与中轴线X的距离基本相同,偏差小于0.5mm。具体地,当瓣膜扩张器12处于自然状态下,第一支撑段1213相对于外支架121的中轴线X向外倾斜形成夹角,夹角的范围为30-60°,切割段1214基本平行于中轴线X。当瓣膜扩张器12处于切割状态下,外支架121径向扩张或缩小,由于通过每个第一支撑段1213连接相应切割段1214的一端与中轴线X的径向距离变化来调节切割段1214与中轴线X的径向距离,切割段1214可以保持基本平行于中轴线X。
本实施例中,切割段1214基本是呈现与轴向平行的直杆。当然可以预见的是,在其它实施例中,也可以是波浪形的杆或其它形式的杆,只需切割段1214满足此处使用的力学要求,保证其在扩张和收缩的过程中不会发生断裂。具体地,切割段1214的总体长度优选地应在10-30mm之间,考虑到瓣叶在体内活动时的高度,更优选地是长度在15-25mm之间。切割段1214的宽度优选地应在0.8-1.5mm,壁厚优选地在0.3-0.5mm之间。
参阅图4和图5,每个第一支撑段1213包括两个支撑杆12131,两个支撑杆12131的一端与切割段1214的一端汇合并固定连接,两个支撑杆12131的另一端均与第一近端1211或第一远端1212汇合并固定连接。当然,每个第一支撑段1213可以是单个支撑杆。
具体地,第一支撑段1213可由沿外支架121的轴向向外辐射延伸并最终汇合的两个支撑杆12131组合而成。两个支撑杆12131的一端与切割段1214形成第一交汇点12132,另一端与第一近端1211或第一远端1212形成第二交汇点12133。每个支撑杆12131中部远离另一支撑杆12131凸出,两个支撑杆12131类似菱形,两个支撑杆12131一端都聚拢于切割段1214的一端,构成第一交汇点12132,另一端都聚拢于第一近端1211或第一远端1212,形成第二交汇点12133。第一支撑段1213为分开再聚拢的结构,增加了瓣膜扩张器12的稳定性,特别是在瓣膜扩张器12沿轴向收缩时的稳定性,大大降低了瓣膜扩张器12在轴向收缩时可能发生的扭转变形现象。
本实施例中,第一远端1212和第一近端1211为中空的管状结构,第一远端1212和第一近端1211的周向设有镂空槽。具体地,第一远端1212和第一近端1211的管壁上均加工有螺旋状槽或之字形槽或网状槽或其它形式的镂空槽,优选地,镂空槽为螺旋状。镂空槽可以增加第一近端1211和第一远端1212的表面粗糙度,保证瓣膜扩张器12在与输送装置上的相关结构互相连接时的连接牢固度及材料的附着力,以增强其抗拉脱能力。
参阅图6和图7,内支架122结构类似于外支架121。内支架122包括第二近端1221、第二远端1222和连接于第二近端1221、第二远端1222之间的加强臂1220。
具体地,加强臂1220包括加强段1223和分别设于加强段1223两端的两个第二支撑段1224。其中一个第二支撑段1224的另一端连接至第二近端1211,另一个第二支撑段1224的另一端连接至第二远端1212。
可以理解的是,内支架122的第二支撑段1224可以同外支架121的第一支撑段1213一样由两根支撑杆延伸聚拢而成,其具体结构见上文所述,此处不做过多赘述。当然,第二支撑段1224也可由单根支撑杆而成,具体地,单根支撑杆由第二近端1221或第二远端1222,沿轴向外辐射延伸而成,并最终与内支架122的加强段1223的两端交汇。加强段1223为与内支架122的中轴线Y(与瓣膜扩张器12的中轴线Z重合)呈平行状态的一根直杆,方便加强段1223与切割段1214固定连接。为了使加强段1223与切割段1214的连接更容易,加强段1223的宽度应与切割段1214的宽度保持一致,加强段1223的长度小于或等于切割段1214的长度,加强段1223与至少部分切割段1214贴合并固定连接。
参阅图2和图3,与外支架121的结构类似,内支架122的第二近端1221和第二远端1222也为中空的管状结构,第二近端1221和第二远端1222的周向设有镂空槽。第二近端1221的外径应小于第一近端1211的内径,第二远端1222的外径应小于第一远端1212的内径,从而使得第一近端1211能够套设于第二近端1221并固定,第一远端1212能够套设于第二远端1222并固定。第二远端1222和第二近端1221的镂空槽有利于提高内支架122和外支架121的连接稳定性。
参阅图3、图5和图7,内支架122的第二近端1221穿过第一近端1211的管体内腔,第二远端1222穿过第一远端1212的管体内腔套接在其内部,使得内支架122设于外支架121内。此时,内支架122的加强段1223的外壁与外支架121的切割段1214的内壁贴合接触,可通过连接件将加强段1223与切割段1214固定连接在一起。
具体地,参阅图3至图7,外支架121的切割段1214的两端设置有连接孔1216,每端连接孔1216各有两个。内支架122的加强段1223对应部位设置有同样数量的连接孔1225。通过连接件如金属丝123分别穿过内支架122与外支架121设置在同一部位的连接孔到达内支架122的内壁,此时在内支架122加强段1223的内壁上安装一个固定片124,金属丝123再穿过固定片124的两个孔并将其焊接在固定片124的背面,从而将内支架122和外支架121牢牢地固定在一起。当然,也可以省去固定片124,直接通过连接件将加强段1223与切割段1214固定连接在一起。内外支架121的连接孔的设置位置及数量并不限于此,例如连接孔的位置也可以设置在外支架121的切割段1214与内支架122的加强段1223的中间部位。
在其它实施例中,可以通过一个或多个铆钉分别穿过外支架121的切割段1214和内支架122的加强段1223从而实现两者的固定。当然,也可以通过一个片状的金属片包裹住切割段1214与加强段1223,然后通过焊接金属片将内支架122和外支架121固定连接在一起。
请参阅图4,外支架121的切割部1215至少在瓣膜组织接触的表面能够导电,切割部1215与一能量发生装置11电性连接,使得切割部1215可对相邻瓣叶交界上的粘连部位进行消融切割。消融切割的原理是:切割部1215与贴敷在人体外的负极板构成回路,切割部1215将高频电流传导至粘连组织,使得该组织内的水分子快速振荡,细胞裂解汽化,从而使得相邻瓣叶交界上的粘连部位断开实现切割。消融切割对瓣膜狭窄扩张效果良好,且可以减少组织损伤,也有效避免出血。
在本实施例中,外支架121和内支架122均为绝缘件或覆盖有绝缘涂层,切割部1215包括至少一个导电电极。具体地,外支架121和内支架122整体绝缘,切割部1215通过独立于外支架121的至少一个裸露的导电电极导电,导电电极可通过粘接、压接、焊接等方式固定连接在外支架121的切割段1214的中间部位。该导电电极的形态包括但不限于环状,片状或细丝状等结构。切割部1215可以根据具体地性能要求在切割段1214的中间部位设置一个或多个导电电极。可以理解的是,当单个切割段1214上设置有多个导电电极时,优选地,这多个导电电极在切割段1214上沿轴向均匀分布,且应对称分布于切割段1214的中轴线。该实施例中,能量发生装置11与导电电极直接通过导线电性连接。
在其它实施例中,内支架122为绝缘件或覆盖有绝缘涂层,外支架121除切割部1215外覆盖有绝缘涂层,切割部1215为导电部。具体地,内支架122整体绝缘,外支架121的切割部1215为导电部可导电,其它部位绝缘。该实施例中,可将能量发生装置11与第一近端1211通过导线电性连接,从而使得能量发生装置11与切割部1215电性连接。
可以考虑到的是,外支架121和/或内支架122所涂覆的绝缘材料应具有较高的绝缘强度,不应轻易被电压击穿,且该绝缘涂层与支架的附着力应较为优异,在外界力的作用下不应轻易脱落。另外该绝缘涂层应具有均匀的厚度,和较低的摩擦系数。因此,所涂覆的绝缘材料可为聚四氟乙烯涂层、派瑞林涂层等,当然也可以采用其它具有以上性能且适用的涂层。
外支架121与内支架122可使用包括但不限于由镍钛系合金、铜镍系形状记忆合金、铜铝系形状记忆合金、铜锌系形状记忆合金等材质的金属管切割而成。工艺上除了使用管材整体切割,还可以分体制作各部分后焊接而成。由于镍钛管具有良好的金属记忆性及优异的强度刚度以及弹性等力学性能,本实施例中,优选地,外支架121与内支架122都由单根镍钛管切割后定型而成。具体地,使用合适长度的单根镍钛管在激光切割机下完成切割,切割完成再进行定型处理,切割定型后的内外支架121在自由状态下整体在径向呈现小幅度的径向扩张状态。
参阅图11至图13,本发明实施例一还公开了一种瓣膜扩张系统10,包括管体组件14和前述结构的瓣膜扩张器12。结合图3、图4和图6,第一近端1211固定套设于第二近端1221,第一远端1212固定套设于第二远端1222。管体组件14包括限定头141、内管142、第一中间管143和外管145。内管142滑动设于第一中间管143内,第一中间管143滑动设于外管145内。管体组件14的内管142、第一中间管143及外管145由内至外依次沿轴向活动套装在一起,限定头141的近端与内管142的远端固定连接。
参阅图12,内管142依次穿过第一近端1211、第二近端1221、第二远端1222并伸出第一远端1212与限定头141固定连接,第一中间管143与第一近端1211固定连接。这样,可通过内管142和/或第一中间管143的轴向滑动来控制瓣膜扩张器12发生径向扩张或收缩。内管142滑动设于第一中间管143内,因此内管142的远端和第一中间管143的远端的轴向距离随内管142和/或第一中间管143的滑动发生变化,该轴向距离决定瓣膜扩张器12的扩张程度或收缩程度。
具体地,外支架121的第一近端1211、第一远端1212,内支架122的第二近端1221、第二远端1222均为中空的管状结构,内支架122的第二近端1221穿过第一近端1211的管体内腔,第二远端1222穿过第一远端1212的管体内腔套接在其内部,内管142的远端依次穿过第一近端1211、第二近端1221和第二远端1222的管体内腔并伸出外支架121的第一远端1212与限定头141固定连接。内管142的远端与限定头141的固定连接,第一中间管143的远端与第一近端1211的固定连接,均可采用熔接的方式实现。
限定头141与第一远端1212可固定连接或非固定连接。固定连接指限定头141与第一远端1212采取熔接的方式固定连接在一起,第一远端1212不能在内管142外滑动。非固定连接指瓣膜扩张器12的第一远端1212活动套装在内管142上,第一远端1212可脱离限定头141在内管142外滑动。
瓣膜扩张系统10还包括手柄15,外管145、第一中间管143、内管142的近端均与手柄15的驱动机构相连,通过驱动机构控制其轴向滑动。例如,驱动机构可控制外管145沿轴向滑动从而释放或收回瓣膜扩张器12;驱动机构可控制内管142沿轴向滑动实现与第一中间管143之间的相对运动,从而调整瓣膜扩张器12沿径向的扩张程度。具体地,在外管145释放出瓣膜扩张器12之后,保持外管145与第一中间管143不动,通过手柄15的驱动机构控制内管142向近端运动,从而带动瓣膜扩张器12沿轴向的压缩,并同时使得扩张臂1210沿径向逐渐扩张,切割部1215逐步消融切割瓣膜粘连处。或者,可保持内管142与外管145固定不动,操作手柄15的驱动机构向远端推送第一中间管143,也可实现同样的效果。内管142可为中空的管状结构,导丝可穿过内管142的内腔,从而引导瓣膜扩张系统10进入人体。
参阅图11,瓣膜扩张系统10还包括栓塞保护装置13,栓塞保护装置13包括栓塞过滤器131与抽吸机构132。管体组件14还包括第二中间管144,第一中间管143滑动设于第二中间管144内且第二中间管144滑动设于外管145内。栓塞过滤器131固定于第二中间管144的远端,抽吸机构132固定于第二中间管144的近端并与第二中间管144的内腔导通。
可以理解,栓塞过滤器131用于瓣膜扩张器12在扩张狭窄的钙化瓣膜时拦截脱落的碎屑,防止其通过主动脉分支进入脑血管引发中风等危害,抽吸机构132用于将栓塞过滤器131拦截下来的栓塞性碎屑吸出体外,进一步防止这些碎屑随血液循环到其它部位血管引起堵塞。第二中间管144的近端可与手柄15的驱动机构固定连接,通过驱动机构控制其沿轴向的运动,以便在释放栓塞过滤器131时对其在血管内的位置进行调整,从而更好地固定住栓塞过滤器131。
具体地,栓塞过滤器131的远端开放,栓塞过滤器131的近端逐渐聚拢并固定连接于第二中间管144的远端。栓塞过滤器131自外管145的远端伸出时,栓塞过滤器131自近端至远端呈发散扩张状态。栓塞过滤器131的远端接近手术部位,在进行瓣膜扩张的过程中产生的碎屑由开放的远端收集,再汇聚到近端被吸入第二中间管144内。这样,既保证了较大的碎屑的收集容积,也与第二中间管144适配,使得碎屑通过介入人体的管道能直接排出至体外,碎屑不会进入或流经其它部位,安全性得到极大提高。
参阅图14,本实施例的瓣膜扩张系统10用于对主动脉瓣膜进行扩张,栓塞过滤器131设置在升主动脉的位置,并完全与升主动脉内壁贴合以防止脱落的栓塞性碎屑继续随血流向其它部位流动。释放后的栓塞过滤器131的最大外径处的外径应大于主动脉血管的内壁直径,使得释放后的栓塞过滤器131能受到血管内壁的挤压而固定在血管内壁中,而不会在血流冲击下发生位移。
栓塞过滤器131可以是包括但不限于附着有过滤膜的过滤支架、过滤网,附着有过滤膜的过滤网等。具体地,附着有过滤膜的过滤支架是指栓塞过滤器131的主体是由单根管材经过激光切割或者编织而形成的,主体上附着有过滤膜,通过过滤膜对栓塞性碎屑进行拦截过滤。管材材料可以是镍钛系合金、铜镍系形状记忆合金等超弹性或形状记忆合金材料制成。过滤膜上的过滤孔大小应能允许血细胞通过,而阻止栓塞性碎屑的通过。优选地,过滤膜过滤孔的尺寸应大于50um,具体地,孔大小可根据实际所需要拦截的碎屑大小进行设置。
过滤网是指栓塞性过滤器131由管材经过激光切割或者交叉布置的丝线编织而成,优选编织而成。例如,由镍钛丝或其它具有超弹性和形状记忆性的合金丝线编织而成的过滤网,也可以是尼龙线编织而成的过滤网,或者上述镍钛丝和尼龙线组合编织而成的过滤网。考虑到其在体内的显影性,编织时可以间隔的放入钽丝、铂金丝、钨丝等具有显影性的金属材料进行编织,从而提高其在体内的显影效果。优选地,上述编织丝的丝径应在0.01-0.1mm之间,更为优选地,介于0.01-0.05mm。编织过滤网可以是单层编制结构,也可以双层编制结构,重要的是编织网的空隙能有效过滤栓塞性碎屑,优选地,空隙应处于50um-500um之间。附着有过滤膜的编织过滤网由上述的过滤膜和编织过滤网结合而成,此处不做赘述。
整个系统可通过控制外管145沿轴向的运动来实现瓣膜扩张器12和栓塞过滤器131的释放与回收。
本实施例以主动脉瓣膜扩张为例说明瓣膜扩张系统的操作方式,当然,该瓣膜扩张器系统10及其操作方法也可适用于其它瓣膜,如二尖瓣、三尖瓣、肺动脉瓣等的扩张。
S1:通过穿刺装置在股动脉进行穿刺,穿刺完成后,利用导丝与内管142的配合将瓣膜扩张器12送入到靠近主动脉瓣的位置。
S2:在CT,超声等外部医学影像设备的引导下,操作手柄15的驱动机构使限定头141穿过狭窄的主动脉瓣,使得限定头141位于主动脉瓣膜靠近左心室一侧。
S3:操作手柄15的驱动机构控制外管145缓慢向近端移动,从而使得瓣膜扩张器12逐渐露出外管145,释放过程中通过CT、超声等外部医学影像设备确保切割段1214准确卡入相邻瓣膜的交界处,并且钙化粘连处位于切割段1214的切割部1215上。随后继续向近端移动外管145使瓣膜扩张器12被完全释放。
S4:瓣膜扩张器12被完全释放后,继续向近端移动外管145,以逐渐释放栓塞过滤器131,栓塞过滤器131抵靠于血管内壁,在外部医学影像设备的引导下,使栓塞过滤器131处于正确的位置。如果释放位置不太理想,可以通过手柄15的驱动机构轴向微调第二中间管144,将栓塞过滤器131固定到血管中正确的位置。
S5:当瓣膜扩张器12与栓塞过滤器131均完全释放并正确定位后,启动能量发生装置11,通电开始对狭窄瓣膜进行消融切割。在启动能量发生装置11之前应提前启动抽吸机构132。
S6:在能量发生装置11工作的同时,操作手柄15的驱动机构控制内管142逐渐向近端运动,从而带动瓣膜扩张器12沿径向进行扩张,通过能量发生装置11的射频能量和瓣膜扩张器12径向扩张的机械撑开力的双重作用,将粘接的狭窄瓣膜切割开来。在切割扩张的同时,栓塞过滤器131能有效地拦截过滤掉术中掉落的栓塞性碎屑,并通过抽吸机构132吸出体外。
S7:当对主动脉瓣膜的扩张到达理想效果后,关闭能量发生装置11,操作手柄15的驱动机构将瓣膜扩张器12恢复到扩张之前的状态,随后沿轴向向远端移动外管145,依次将栓塞过滤器131和瓣膜扩张器12回收到外管145中。随后将系统撤离到体外。
实施例二
请参阅图15,本实施例与实施例一的区别在于栓塞过滤器13的结构。本实施例中,根据升主动脉的解剖学结构:具体如血管的几何形状,血管的曲率等,在栓塞过滤器131的远端设有用于与血管内壁抵接的固定位1311,固定位1311沿瓣膜扩张器12的径向向内凹设。固定位1311的设置使得栓塞过滤器131在结构上能更好地适应与配合主动脉血管的解剖学结构,通过这种结构上良好的配合性将栓塞过滤器131固定在升主动脉的位置,从而在血流的冲击下保持位置的稳定。
实施例三
参阅图16,本实施例与实施例一的区别在于栓塞过滤器131在体内的设置部位由升主动脉的位置改变到主动脉分支的部位。
本实施例中,栓塞过滤器131的整体结构与实施例一中所描述的相同,此处不做赘述。本实施例中,栓塞过滤器131位于主动脉弓的位置,其外径应略大于主动脉弓血管内壁直径,以使栓塞过滤器131能有效贴合主动脉弓血管内壁。栓塞过滤器131的轴向长度应大于左锁骨下动脉和头臂干血管开口的最远距离,从而保护栓塞性碎屑不会进入到主动脉弓分支血管内,特别是防止其进入颈总动脉分支内。
将栓塞过滤器131设置在主动脉弓的位置,可以不妨碍和干涉由左心房泵出的血液流,降低涡流等情况的发生。
实施例四
参阅图17-19,本实施例与实施例二的区别在于栓塞过滤器13的结构。栓塞过滤器131包括片状结构,片状结构由形状记忆材料制成,在自然状态下,片状结构的中部的厚度大于两端的厚度,且片状结构的中部拱起。可以理解,由于片状结构的中部对着血管开口,中部偏厚且拱起贴合血管开合,拦截栓塞性碎屑的效果较好。
具体地,本实施例中栓塞过滤器13为一个纺锤形的片状结构,栓塞过滤器13的侧面轮廓曲率适应于主动脉弓血管分支段的血管曲率。当栓塞过滤器13被释放后,其应很好地贴合于主动脉弓分支段血管,并将三个分支血管开口完全的覆盖住,以阻止栓塞性碎屑进入到分支血管内部。
实施例五
本实施例与实施例一的区别在于瓣膜扩张系统10还包括至少一个压力传感器,压力传感器设于瓣膜扩张器12和/或栓塞过滤器131。
具体地,在瓣膜扩张器12或/和栓塞过滤器131上增加一个或多个压力传感器,并在能量发生装置11上集合测量血流压力的功能,从而将实时的血流压力值动态连续地以曲线辅助数值的方式在能量发生装置11上显示出来,供医生判断手术过程中的血流实时压力。
对于主动脉瓣膜狭窄的患者来说,由于瓣膜开口较小,造成左室流出道血液流动受阻,血流速度加快,压力增高,因此在微创介入治疗主动脉瓣膜狭窄的手术中,术前与术后的压差成为了判断治疗效果的有效指标。在目前的技术中,普遍使用的压差测量方式是通过彩超的多普勒效应,采集术前与术后的左室流出道的高速血流频谱分析其对应的压力值,再以此比较术前与术后压力值的改变,从而判断手术的效果。采取超声测量的方式,不能实时显示术中的血液压力值,只能凭借医生的判断静态保存某一时刻的血流压力值,并做出对比,此种检查方法对医生在术中的主观判断及操作水平具有很大关系。
本实施例采取压力传感器测量血流压力的方式,外部设备能实时显示出血流的压力曲线,医生可通过此曲线来判断瓣膜的扩张是否达到期望的状态,更加简单且结果更加直观准确,降低了医生操作的难度,提高了手术的效率。
Claims (15)
1.一种多支架的瓣膜扩张器,其特征在于,包括:
可扩张的外支架,包括相对的第一远端和第一近端,以及连接于所述第一远端和所述第一近端之间的至少两个扩张臂,所述至少两个扩张臂沿周向间隔分布,至少一个所述扩张臂在背离其余所述扩张臂的一侧设有切割部;以及,
设于所述外支架内的至少一个可扩张的内支架,所述内支架包括相对的第二近端和第二远端,以及连接于所述第二近端和所述第二远端之间的至少一个加强臂,所述加强臂至少部分贴合所述扩张臂并固定连接,所述第二近端固定连接所述第一近端,所述第二远端固定连接所述第一远端。
2.根据权利要求1所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述扩张臂包括切割段和分别设于所述切割段两端的两个第一支撑段,其中一个所述第一支撑段的另一端连接至所述第一近端,另一个所述第一支撑段的另一端连接至所述第一远端,所述切割部设于所述切割段。
3.根据权利要求2所述的瓣膜扩张器,其特征在于,每个所述第一支撑段包括两个支撑杆,两个所述支撑杆的一端与所述切割段的一端汇合并固定连接,两个所述支撑杆的另一端均与所述第一近端或所述第一远端汇合并固定连接。
4.根据权利要求2所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述切割段基本平行于所述外支架的中轴线。
5.根据权利要求2所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述加强臂包括加强段和分别设于所述加强段两端的两个第二支撑段,其中一个所述第二支撑段的另一端连接至所述第二近端,另一个所述第二支撑段的另一端连接至所述第二远端,所述加强段与所述切割段固定连接。
6.根据权利要求5所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述加强段的长度小于或等于所述切割段的长度,所述加强段与至少部分所述切割段贴合并固定连接。
7.根据权利要求1所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述第一远端和所述第一近端为中空的管状结构,所述第一远端和所述第一近端的周向设有镂空槽;和/或,
所述第二远端和所述第二近端均为中空的管状结构,所述第二远端和所述第二近端的周向设有镂空槽。
8.根据权利要求1所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述外支架和所述内支架均为绝缘件或覆盖有绝缘涂层,所述切割部包括至少一个导电电极。
9.根据权利要求1所述的瓣膜扩张器,其特征在于,所述内支架为绝缘件或覆盖有绝缘涂层,所述外支架除所述切割部外覆盖有绝缘涂层,所述切割部为导电部。
10.一种瓣膜扩张系统,其特征在于,包括管体组件和权利要求1-9任一项所述的瓣膜扩张器,所述第一近端固定套设于所述第二近端,所述第一远端固定套设于所述第二远端,所述管体组件包括限定头、内管、第一中间管和外管,所述内管滑动设于所述第一中间管内,所述第一中间管滑动设于所述外管内,所述内管依次穿过所述第一近端、第二近端、第二远端并伸出所述第一远端与所述限定头固定连接,所述第一中间管与所述第一近端固定连接。
11.根据权利要求10所述的瓣膜扩张系统,其特征在于,所述瓣膜扩张系统还包括栓塞保护装置,所述栓塞保护装置包括栓塞过滤器和抽吸机构,所述管体组件还包括第二中间管,所述第一中间管滑动设于所述第二中间管内且所述第二中间管滑动设于所述外管内,所述栓塞过滤器固定于所述第二中间管的远端,所述抽吸机构固定于所述第二中间管的近端并与所述第二中间管的内腔导通。
12.根据权利要求11所述的瓣膜扩张系统,其特征在于,所述栓塞过滤器的远端开放,所述栓塞过滤器的近端逐渐聚拢并固定连接于所述第二中间管的远端,所述栓塞过滤器自所述外管的远端伸出时,所述栓塞过滤器自近端至远端呈发散扩张状态。
13.根据权利要求12所述的瓣膜扩张系统,其特征在于,所述栓塞过滤器的远端设有用于与血管内壁抵接的固定位,所述固定位沿所述瓣膜扩张器的径向向内凹设。
14.根据权利要求11所述的瓣膜扩张系统,其特征在于,所述栓塞过滤器包括片状结构,所述片状结构由形状记忆材料制成,所述片状结构的中部的厚度大于两端的厚度,且所述片状结构的中部拱起。
15.根据权利要求11所述的瓣膜扩张系统,其特征在于,所述瓣膜扩张系统还包括至少一个压力传感器,所述压力传感器设于所述瓣膜扩张器和/或所述栓塞过滤器。
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