栓子過濾方法及儀器的製作方法

2023-05-25 22:56:51 2

專利名稱：栓子過濾方法及儀器的製作方法
栓子過濾方法^ L儀器
背景技術：
1. 發明領域
本發明通常涉及一種用於防止栓子從靜脈血池至動脈血池的不期望 的通過的裝置和方法。本發明特別涉及一種通過使用栓子過濾裝置 (embolic filtering device)來治療某種心臟缺陷，特別是治療卵圓孔未閉 (patent foramen ovale )以及其他間隔缺損的裝置和方法，所述才全子過濾裝 置能夠從植入的那一刻起就即刻阻止栓子通過。
2. 相關技術的描述
胎兒循環與正常的成人循環大不相同。胎兒中的血液循環是通過胎盤
而不是發育中的肺來氧合的。因此，胎兒循環只將少量比例的循環血液引 導至胎兒的肺。大量的循環血液通過專門的血管和胎兒時期敞開的("未 關閉的，，)孔從肺分流至周緣組織。在大部分人中，這些專門的結構在出 生之後很快就閉合了。但不幸地是，有時候這些專門的結構未能閉合，並 且如果不對其進行治療的話就會形成致命的血液動力學問題。


圖1示出顯示人類胎兒血液循環的示意圖。臍動脈從髂動脈分叉並將 未氧合的血液輸送至胎盤。胎兒的血液穿過胎盤中的毛細血管床並將二氧 化碳轉移至母血，同時從母血吸取氧和其他營養素。臍靜脈將氧合的血液 返回給胎兒。來自臍靜脈的大量氧合的血液繞過發育中的肝穿過稱為靜脈 導管的專門的血管到達下腔靜脈，然後進入右心房。來自下腔靜脈的氧合 的血液的一部分被引導穿過右心房並通過類似於心臟中的缺口的、被稱為 卵圓孔的專門的活動小門(curtain)進入左心房。然後，來自左心房的血 液進入左心室並隨後進入主動脈，在主動脈中，血液流至頭部和其他身體 組織，同時傳輸所需的氧和營養素。
進入右心房但沒有通過卵圓孔的少量血液，這部分血液中的大部分來
自上腔靜脈，流入右心室，並隨後被抽吸到肺動脈幹(pulmonary trunk) 和肺動脈中。這部分血液中的一部分^皮抽吸到發育的肺中。然而，胎兒肺 呈萎陷狀，造成對血流的高阻力。另一種被稱為動脈導管的專門的血管是 將高壓肺動脈連接到低壓主動脈的血管。因此，肺動脈中的大部分血液通
過這種專門的血管流入4支低壓力的主動脈。
出生後，循環系統經歷巨大的變化。通過臍動脈和臍靜脈的循環停止， 隨後，通過靜脈導管周圍的肌肉組織的循環收縮，且通過靜脈導管的血流 停止。肺部充滿空氣，並且對流入肺部的血流的阻力急劇下降。右心房、 右心室和肺動脈中相應的壓力也出現下降。右心房中壓力的下降使類似卵
圓孔的缺口的活動小門閉合，並促^f吏更多的血液進入右心室，並隨後進入 肺部以進行氧合。隨著時間的過去，卵圓孔被稱為卵圓窩(fossa ovalis ) 的膜取代。同樣地，肺動脈中壓力的下降使肺動脈壓力降低至與主動脈中 的壓力相同或者稍微低於主動脈中的壓力，這停止或逆轉了通過動脈導管 的循環。 一旦動脈導管的肌肉組織充滿充分氧合的血液，則該肌肉就開始 收縮並閉合動脈導管。動脈導管通常在出生後大約一周之內閉合。
通常，隨著時間的過去，胎兒循環的獨特缺口就會消失，並且在這些 缺口曾經存在的地方形成組織實體。但是在一部分人中，這種開口保留了 下來。出生後靜脈導管未閉是及其稀少的，並且幾乎總是致命的。每出生 5000名嬰兒大約出現1例動脈導管未閉。動脈導管未閉一經確診即應進行 醫學治療或進行外科結紮來閉合該導管。每四個人中大約有一人的卵圓孔 閉合不嚴，而不是卯圓孔保持未閉。這種缺陷經測量直徑通常為10mm或 更長並且佔據超聲心動圖四個隔室部分中房間隔長度的三分之一或更長。 由於左心房壓力比右心房壓力高約2-4 mm Hg,因此類似缺口的活動小門 通常保持關閉。但是，如果右心房壓力增高，比如在做吃力的工作或者當 進行咽鼓管充氣4全查法類型的動作(Valsalva type maneuver)時，類似組織皺 褶的活動小門打開，血液^/v右心房流至左心房。
研究表明患有不明原因的中風的成年人，即患有隱原性腦卒中 (cryptogenic stroke)的成年人出現卵圓孔未閉的平均比例大約為正常人群 的兩倍。儘管中風與卵圓孔未閉之間具有相關性，但目前仍然不了解這種 相關性為何存在。據推斷可能是由於在外周靜脈循環(例如在腿部)中形成的血塊和斑塊脫落並行進至心臟的緣故。通常，血塊和斑塊被輸送至肺部， 在肺部血塊和斑塊被攔截，並且通常不會對患者造成傷害。然而，患有卵 圓孔未閉的患者具有潛在的缺口 ，血塊或斑塊可經過這種潛在的缺口穿過 靜脈循環進入動脈循環並隨後進入腦或其他的組織，從而引起血栓栓塞現 象，比如中風。當右心房壓力增加時，血塊可能會傳遞至動脈側。然後血 塊經過心臟的左側到達主動脈，隨後經由頸動脈到達腦，血塊在頸動脈處 引起中風和相關的神經學損傷。
已經開發和研究了許多房間隔缺損(ASD)閉合裝置，旨在建立一種非 手術經靜脈閉合ASD的方法。這些閉合裝置包括Sideris紐扣式裝置(Sideris Buttoned device) 、 Angel Wing Das裝置(Angel Wing Das device)、房間隔缺 損閉合系統(ASDOS)裝置、Amplatz間隔封堵器(Amplatz Septal Occluder), CardioSEAL/StarFlex裝置(CardioSEAL/StarFlex device)和Gore/Helix裝置 (Gore/Helixdevice)。不幸的是，這些裝置分別具有下述範圍的明顯不利之 處以及局限性裝置輸送鞘管(delivery sheath)的尺寸、^i入的難易、可 行性、安全性與有效性。Sideris紐扣式裝置包括具有聚四氟乙烯包覆金屬 絲骨架的聚氨酯泡沫封堵器和具有聚四氟乙烯包覆金屬絲骨架的聚氨酯 泡沫偏菱形反向封堵器(counteroccluder)，所述聚氨酯泡沫封堵器放置在 左心房內，所述聚氨酯泡沫偏菱形反向封堵器^:置在右心房中。該裝置的 主要不利之處在於缺乏定心機構(centering mechanism )。出於這種原因， 所使用裝置的尺寸必須是伸展的ASD尺寸的至少兩倍。(Sievert H. Koppeler P. Rux S: Percutaneous closure of 176 interarterial defects in adults with different occlusion devices—6 years of experience [abstract], J. Am. Coll. Cardio1 1999， 33:51 9A.)。因此，缺損的閉合可能會由於所需要的尺寸對於 房間隔來說過大不能適應，或者由於該裝置可能碰撞到關鍵結構而變得困 難。還有報導稱，在不正確展開後重新取出Sideris紐扣式裝置是困難的。 (參見,例:i口Rigby， Michael L., The Era of Transcatheter Closure of Atrial S印tal Defects, Heart; 81:227-228 (1999》。
"Angel Wings"裝置包括兩個由超彈性鎳鈦諾金屬絲製成的方形框 架，每個方形框架都具有四個分支部分，這四個分支部分在拐角處通過柔 韌的島狀物相互連接。金屬絲框架由聚酯纖維包覆。具有右邊的結合的縫
合環以及心房隔膜(atrial disc),其使該裝置在展開時能夠進行自定心。將 該裝置是通過11-13 F的放射狀鞘管傳送的。使用該裝置的主要不利之處 在於伴有該裝置鋒利的入口孔造成主動脈穿孔的風險。事實上，由於存在
上述問題，經常通過進一步的臨床試驗取出Angel Wings裝置(Syamaxundar Rao, P" M.D., Summary and Comparison of Atrial Septal Defect Closure Devices, Current Interventional Cardiology Reports 2000， 2:367-376 (2000))。 該裝置還不適用於治療有孔的缺損。
房間隔缺損閉合系統(ASDOS)修復物(Microvena Corp., White Bear Lake, Minn.)由兩個傘狀物和與左右心房裝置相連的多孔聚氨酯補片組成， 所述傘狀物由鎳鈦諾製成。該裝置經由長的靜脈-動脈引導金屬絲並通過 11 F的靜脈越隔鞘管(venoustranseptal sheath)進行靜脈引入。儘管在錯誤定 位的情況下可以在釋放裝置之前進行修復，但這需要複雜的植入過程並且 已知這些部件具有較高的血栓(thrombrosis)發病率。還有報導稱在使用該裝 置治療的患者中，有20%的患者檢測到框架斷裂。
Amplatzer裝置是Amplatzer等人的美國專利第5,944,738號的主題。 該裝置是一個碟形的裝置，其由優良的鎳鈦諾金屬絲網形成，帶有中心連 接圓柱體，其中該中心連接圓柱體的直徑類似於缺損的伸展直徑。繼裝置 植入後的血栓形成是由三個聚酯補片誘發的。該裝置通過6-10F的》文射狀 鞘管傳送。該裝置的不利之處在於其不適用於閉合有孔的缺損。此外，該 裝置過厚、笨重的性能顯著增加了該裝置妨礙心臟手術的可能性。另一個 不利之處在於該裝置公知的不完全內皮化的能力和形成血栓的能力。
CardioSEAL.RTM.裝置(NMTMedical)是Marino等人的美國專利第 6,206,907號的主題。這種閉合裝置包括中心部分，與該中心部分相連的是 絞合金屬絲彈性形狀記憶固定裝置。該閉合裝置一經插入孔中後，所述固 定裝置就將該閉合裝置保持在適當的位置中。與所述固定裝置相連的是使 孔閉塞的聚乙烯泡沫片。儘管CardioSEAL看起來相對容易使用，但是據 報導在所有的裝置中，CardioSEAL裝置具有最高的臂斷裂風險，這將引起 關於其安全性的嚴重問題。此外，CardioSEAL裝置，和Amplatzer裝置一 樣相對較大並且至少需要10 F或11 F的傳送系統以及在心臟內需要過量 的硬體。這些特性增加了該裝置妨礙心臟手術的可能性，導致殘餘分流和
/或栓塞。CardioSEAL裝置的尺寸還使得其更不適用於兒童。
STARflex.RTM.裝置(NMT Medical, Inc.)是CardioSEAL裝置的升級
版，其包括自定心機構，所述自定心機構由在兩個織物盤之間穿過的四個
柔韌的彈簧組成。儘管這種附加特徵可以減少殘餘分流的情況，但是仍然
存在CardioSEAL的上述局限性與不利之處。
鑑於這些缺陷和相關風險，選擇用以閉合未閉卵圓孔的方法仍然是通
過外科手術打開心臟並結紮卯圓孔從而將其閉合。然而，外科手術明顯地
與全身麻醉、打開心臟的程序、感染等的一般風險相關聯。因此，需要一 種安全、成本有效的並且易於植入的、用於防止栓子從動脈血池和靜脈血 池通過的裝置和方法，所述裝置和方法不具有已知裝置的局限性和不足之 處。

發明內容
本發明涉及一種用於治療房間隔缺損，包括治療卵圓孔未閉的栓子過 濾儀器。在特別適用於矯治卵圓孔未閉的一個優選實施方式中，栓子過濾 裝置包括栓子過濾器與框架，所述栓子過濾器由金屬、纖維和/或聚合物制 成，用於防止栓子經過間隔缺損通過；所述框架可以使該裝置固定在間隔 缺損的腔內和或固定在間隔缺損的腔的附近。
例如，栓子過濾器可通過下述步驟製作(1)在第一端，用第一緊固 件系住一件管狀網的一端；(2)牽拉所述網的第一緊固端上方的自由端以 便所述網與第一部分重疊；(3)用第二緊固件系住管狀部分的第二、中心部 分以形成具有第一直徑部分的三維球形結構；(4)使所述管狀網的其餘自 由端延伸回到所述管狀網的所述第 一部分和第二部分的三維球形結構上 方；以及(4)用第三緊固件系住所述管狀網的自由端以形成具有第二直徑 部分的外部三維球形結構，其中，第一直徑部分的三維球形結構位於所述 具有第二直徑部分的外部三維球形結構中。
網能可拆卸地固定到所述框架的至少一個或更多個基部，並且定位在 所述框架的臂之間。在優選的實施方式中，框架基部和固定所述管狀網的 緊固件是具有中央腔的軸環(collar)。上述第三緊固件可插入框架的至少 一個基部的腔中以便將網固定於框架上。緊固件的腔與基部的腔沿著共同
的軸對準以便所述栓子過濾裝置可以加載在引導金屬絲上。
在示例的實施方式中，所述框架優選由金屬、織物和/或聚合物製成， 包括至少一個基部和至少兩個從所述框架延伸的臂，所述網至少部分地位 於所述臂之間。所述臂被定位成彼此相對，並且當其處於靜止狀態時，所 述臂相互分隔開。如在優選實施方式中的，當所述裝置主要由形狀記憶金 屬如鎳鈦諾組成時，可以通過將所述框架的臂朝向彼此壓縮，使所述裝置 的長度增加寬度減少來將所述裝置收縮到導管中。當所述裝置從所述導管
釋;^文時，其恢復到其功能性的、；^弛的狀態。所述^f全子過濾裝置也可以主 要由非形狀記憶金屬組成，例子如埃爾基洛伊耐蝕遊絲合金(elgiloy)、鈷 #^金和不鏽鋼。每個臂包括設置在所述框架的臂上的至少一個錨件。根 據待治療的未閉卵圓孔的形狀，所述錨件可以成型為弓形或直線形，並且 具有足夠的剛性以將所述裝置固定在間隔缺損的腔內。
為了能夠非侵入性顯影受治療者體內的裝置，框架或網的至少一部分 可由射線透不過的材料如鉭組成或者包覆。也可以使用凝血酶、膠原、透 明質酸(hyaluron)或者宿主生長因子(host growth factor)對該裝置進行處 理以促使和便於組織生長到該裝置上，以便進一步將該裝置固定在間隔缺 損內。還可以使用抗凝血劑包覆該裝置以便阻止在該裝置的表面上形成血 塊。
在示例性的實施方式中，網主要由至少96股直徑為0.002"的金屬絲組 成，被編織成使得所述金屬絲相對於該裝置的縱軸成35度角。由編織金 屬絲形成的間隙足夠小以便有效地過濾栓子，從而防止栓子通過未必卵圓 孔或其他間隔缺損。
本發明的另一個方面提供了一種防止栓子在靜脈血池和動脈血池之 間通過的方法，所述方法包括下述步驟將栓子過濾裝置傳送至靜脈血池 和動脈血池之間的通道內或傳送至緊接該通道和/或鄰近該通道；並將該裝 置固定在所述通道內或固定成緊接所述通道和/或鄰近所述通道。優選地， 藉助於導管將該裝置傳送至靜脈血池和動脈血池之間的通道內和/或傳送 至鄰近所述通道。
附圖簡述圖1是胎兒循環的示意圖2A示出一個優選的栓子過濾裝置；
圖2B示出另一個優選的栓子過濾裝置；
圖2C示出圖2B示出的栓子過濾裝置的頂視圖2D示出具有兩個基部的栓子過濾裝置的優選框架；
圖3示出另一個優選栓子過濾裝置，其中框架具有一個基部；
圖4示出一個優選的栓子過濾裝置以及傳送機構；
圖5A示出另一個優選的栓子過濾裝置；
圖5B和5C示出在未閉卯圓孔內的優選栓子過濾裝置；
圖6A和6B示出另一個優選的栓子過濾裝置；以及
圖7A和7B示出另 一個優選的栓子過濾裝置。
發明詳述
本發明通常涉及用於防止栓子在靜脈血池和動脈血池之間通過的方 法和裝置，其使用了用於形成阻礙栓子在靜脈血池和動脈血池之間的通道 處傳導的屏障(barrier)的裝置。所述裝置特別適用於治療心臟缺陷，比如卵 圓孔未閉或其他房間隔缺損。在優選的實施方式中，如圖2A所示，所提 供的是包括框架12和栓子過濾器14的栓子過濾裝置10,所述栓子過濾器 14包括多股織物、金屬絲或聚合物的網。圖2D示出沒有連接栓子過濾器 14的框架12。在此實施方式中，框架12由第一基部16和第二基部18組 成。臂20和臂22的每端分別連接於第一基部16和第二基部18,使得第 一基部16和第二基部18的腔與框架12的縱軸24成一直線。臂20和臂 22優選地由形狀記憶金屬如鎳鈦諾形成，並形成為使得臂20和臂22處於 靜止狀態時相互分隔開。
參考圖2A，緊接第一基部16,從臂20和臂22中的每一個側向延伸 的是右錨件24。右錨件24可具有任何適合於將栓子過濾裝置10傳送至期 望部位並將其固定於適當位置的形狀或結構。在優選的實施方式中，右錨 件24優選為直線型或弓形，並且以相對於縱軸25的銳角向第二基部18 的方向從框架12向外延伸並遠離第一基部16。右錨件24的期望長度和從 臂20和臂22延伸的位置將主要取決於待治療的通道或缺損的尺寸。在任
何情況下，右錨件24都具有足夠的長度以牢固地嚙合間隔缺損內和/或間 隔缺損附件的組織。例如，當治療卵圓孔未閉時，右錨件26優選地嚙合 未閉的卵圓孔右心房缺口內的組織和/或嚙合未閉的卵圓孔右心房缺口附 近的組織。從臂20和臂22的緊接第二基部18的部分彎曲地和/或側向地 延伸的是左錨件26。左錨件26可具有任何適合於將栓子過濾裝置10傳送 至期望部位並將其固定於適當位置的形狀或結構；但是，據發現，弓形或 巻曲的錨件最適合於將該裝置有效地固定在所關注的區域內。與右錨件24 一樣，左錨件26具有足夠的長度以牢固地嚙合待治療的間隔缺損內和/或 間隔缺損附近的組織。例如，當治療卵圓孔未閉時，左錨件26優選地齧 合未閉的卵圓孔左心房缺口內的組織和/或嚙合未閉的卵圓孔左心房缺口 附件的組織。在優選的實施方式中，右錨件24和左錨件26包覆有鉭螺管 (tantalum coil) 28或其他射線透不過的材料,以使得可在栓子過濾裝置 IO植入受治療者後顯現其狀態和位置。就此而言，第一基部16和第二基 部18以及裝置10的任何部分可同樣由射線透不過的材料製成以便在栓子 過濾裝置10的成像中提供甚至更為直觀的基準視點。
在圖3示出的另一個實施方式中，所提供的是具有第一基部16,但是 沒有第二基部18且具有縮短的臂20和臂22的框架12。通過除去第二基 部18,植入待治療通道的硬體數量被減至最少。因此，如下文所討論的， 當栓子過濾裝置IO被用於治療卵圓孔未閉時，第二基部18位於最靠近心 髒左心房的位置，除去第二基部18可以將鄰近左心房或左心房內的硬體 數量減至最少、降低將要包括左心房手術的機率並減少可能形成血塊的表 面積。
栓子過濾器14可拆卸地耦合於框架12,並且優選地包括多股編織的 金屬絲繩，這些金屬絲繩具有預先確定的相對方位和金屬絲繩之間的間 隙。本領域的技術人員應意識到可以對所使用的金屬絲的數目和直徑進行 改動以獲得期望的織物密度和剛性以及所設法過濾的栓子的已知尺寸。在 優選的實施方式中，金屬絲網可由至少96股直徑為0.002"的金屬絲組成， 這些金屬絲位於相對於縱軸24約35。角的位置。適宜的金屬絲繩材料可選 自下述組在本領域中稱為"埃爾基洛伊耐蝕遊絲合金"的基於鈷的低熱 膨脹合金、基於鎳的高溫高強度"超合金"(包括鎳鈦諾)、基於鎳的可熱
處理合金、多種不同等級的不鏽鋼以及聚合物，所述聚合物包括聚酯、尼
龍、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯、聚醚醚酮(polyaiyletheretherketone) (PEEK) 和聚乙醇酸(PGA)、聚交酯(PLA)、聚s己內酯(polyepsilon-caprolactone)、 聚丙烯酸乙酯(PEA)。也可以將鈾和柏的合金一起編織、針織或機織成網 14以便有助於確定網被定位在未閉的卵圓孔中的什麼位置。在優選的實施 方式中，金屬絲繩由形狀記憶合金NiTi (稱為鎳鈥諾)製成，NiTi為鎳和 鈦的接近化學計量比的合金並且可以包括少量其他金屬以便獲得期望的 性能。裝置IO的框架12及其部件，包括基部16、基部18、右臂24和左 臂26，也優選地由所謂的形狀記憶合金製成。此類合金趨向於具有溫度誘 發的相變，通過將材料加熱至超過某種轉換溫度而誘發材料的相變從而使 該材料具有可以固定的優選構型。當合金冷卻時，合金可以"記住，，其在 熱處理期間的形狀並且將趨於呈現這種構型，除非阻止合金這樣做。
在本領域內，NiTi合金組合物的處理要求及變化是公知的。例如，美 國專利第5,067,489號(Lind)和第4，991，602號(Amplatz等)討論了形狀記憶 NiTi合金在？ I導金屬絲中的用途,此處通過引用將其全部的教導內容併入。 由於這樣的NiTi合金可商購獲得並且對此類合金的處理的了解比對其他 已知的形狀記憶合金的了解更多，因此這樣的NiTi合金至少在部分程度上 是優選的。NiTi合金也可以很有彈性並稱為"超彈性"或"偽彈性"。這 種彈性使裝置10能夠在從導管或其他傳送裝置展開後恢復成預置的構型。 鬆弛的構型通常由織物在其變形以符合其所形成的模具的模具表面時的 形狀界定。金屬絲繩可通過標準編織法和設備來製造。
如圖2A和2C所示例，本發明的栓子過濾器14的形狀優選為三維球 形或^求體。由編織網的管狀件或類似物開始，通過將第一緊固件30系在 所述網的第一端並將所述第一緊固件30向上推入管狀網的腔內形成內部 凸起(interior lobe) 29來製作如圖2A所示例的三維J求形或球體。然後將 第二緊固件32系在所述網的中心部分，形成內部栓子過濾部分34。隨後 將其餘的網延伸回到所述第一緊固件30與內部栓子過濾部分34上，並將 第三緊固件36系在該編織的管狀網的第二端。第一緊固件30、第二緊固 件32以及內部栓子過濾部分34被有效地定位在外部4全子過濾部分38內。 第三緊固件36定位在所述外部栓子部分38的外部。在優選的實施方式中，
緊固件30、 32和36為具有中央腔的軸環。所述軸環的腔基本上沿著共同 的縱軸25對齊，並且尺寸形成為能容納引導金屬絲40。優選地，栓子過 濾器14是通過將第三緊固件36插入到框架12的第一基部16中而固定到 框架12的。為了減少第三緊固件36從第一基部16脫離嚙合的可能性， 可通過諸如由壓配合形成的機械鎖定器件、熔融聚合物互鎖器件(melted polymer interlock)或熱熔性粘合劑或等離子焊接將第三緊固件36與第一 基部16耦合在一起。由於在基部上不需要入口 (portal),所以等離子焊接 允許第一基部16更短，因此等離子焊接是優選的耦合方法。當栓子過濾 器14耦合於框架12時，栓子過濾器14至少部分地位於臂20和臂22之 間，以使得沿著縱軸24,緊固件30、 32和36的腔與第一基部16和第二 基部18 (如果採用具有第二基部18的框架的話)的腔基本上對齊。例如， 可在上述球體內配製一主要由膠原、織物、粘合劑、聚合物或泡沫組成的 塞子，以便進一步阻止栓子穿過過網通過。
在圖2A示出的另一個優選實施方式中，所提供的是^r子過濾器14, 所述栓子過濾器14具有包括至少一個凸起狀構型的第一端和從其向內漸 縮的第二端，而不具有如圖2B和圖3所示例的球形。例如，為了製作此 實施方式，用第一緊固件30在第一端系住一件長度適宜的管狀網。然後 將該第一緊固端推入管狀網的腔內以形成凸起29。然後用第二緊固件32 系住該網的第二端。此實施方式是通過將第一緊固件固定於基部16的腔 中並且將第二緊固件32固定於基部18的腔中來連接到框架12的。如上 所討論的，緊固件30和32為具有中央腔的軸環。所述軸環的腔基本上沿 著共同的縱軸對齊，並且尺寸形成為能容納引導金屬絲40 。
在圖5A示出的另一個優選的實施方式中，所提供的是與以上描述的 那些實施方式相似的栓子過濾裝置10,但是其具有右錨件24,右錨件24 被特別設計來嚙合界定未閉卵圓孔右心房缺口 23的組織的周邊，如圖5B 所示出的。與前述附圖中所討論的右錨件24相反，此實施方式的右錨件 24的端部靠著或緊接界定未閉卵圓孔的組織壁外部。因此，右錨件24優 選具有稍長的尺寸以及至少稍微彎曲的形狀以使該方法能夠順利進行。在 此實施方式中的右錨件24的端部包括在其遠端的保護罩27。罩25可以由 橡膠、塑料或任何其他適於覆蓋錨件27端部的材料組成，並且還可以包
括如射線透不過的材料以使錨件24在植入後可以進行部位和位置的植入 後顯影。
應為普通技術人員理解的是，網14可以由多種方法來製作而不脫離 本發明的範圍。例如，應理解的是，網14不必為如上所討論的球體或者 具有內部和外部栓子部分。只要形成網14的繩之間的空隙面積足以過濾 栓子，網14就可具有任何適於阻止栓子物質在靜脈血池和動脈血池之間 通過的形狀和尺寸，並且可包括任何數目的層。
框架12的構造和尺寸也可以由多種方法製造而不脫離本發明的範圍。 圖6A和6b示出本發明的又一實施方式，其中臂20和臂22可以有效地4皮 此分離，以使得栓子過濾裝置10的組織擴張功能(tissue distension fUnction) 可分別由該裝置的每個單獨的分支部分提供。這就使得栓子過濾裝置10 能更為緊湊，並能更好地填補裂口和符合未閉卵圓孔的輪廓。特別關注圖 6A和6B所顯示的實施方式，應理解的是，網14的尺寸不必很大，而是 只要覆蓋臂20和臂22就能仍然有效地治療卵圓孔未閉。
裝置10能提供優於已知卵圓孔未閉治治裝置的優點和改進。首先， 網14的彈性與球形結構使得裝置10能夠對於任何形狀和尺寸的未閉卵圓 孔或其他間隔缺損都具有同等的功效。這是因為網14可沿著其整個長度 進行壓縮。由於網10的彈性使其能與未閉卵圓孔的基本上精確的形狀和 尺寸相符，因此，即使未閉卵圓孔具有孔也不要緊。網14還可退火成具 有三維結構以便有助於填補未閉卵圓孔空間內的任何裂口。因此，消除了 由已知裝置不能適應不規則形狀缺損而造成的沿著周邊的植入後洩露 (post-implantleakage)。其次，裝置10與已知裝置相比具有基本上更少的 表面，從而降低了在裝置外部形成危險血塊的風險。第三，與直到生長到 裝置上的組織閉合了缺損才防止栓子穿過缺損通過的已知裝置相反，本發 明的編織網14的繩之間的間隙足夠小，從而使得裝置IO可在一植入時就 有效地過濾栓子。因此，裝置10在植入的那一刻起就能立即防止栓子通 過。
栓子過濾裝置10在防止柱子在靜脈血池與動脈血池之間的通過中特 別有用。出於舉例說明的目的，此處通過討論治療卵圓孔未閉(PFO)的方 法來示例說明本發明的方法。然而，應理解的是本發明還可用來防止栓子
在任何間隔缺損和/或動靜脈血池與動脈血池之間通過。為了傳送未閉卵圓
孔的栓子過濾裝置10,將栓子過濾裝置10裝載到包括圖4示例的導管42 的傳送系統41中。在優選的實施方式中，可以通過將引導金屬絲40穿過 第一基部16的腔、緊固件30、 32與36的腔，以及如果採用具有第二基 部18的框架12的話，還穿過第二基部18的腔來將栓子過濾裝置10裝載 到引導金屬絲40上。使用圖4示例的一對鉗狀體44或者其他的抓取裝置 來抓取栓子過濾裝置10。在優選的實施方式中，第一基部16具有容納鉗 狀體44的凹口 46,以使得鉗狀體44可定位在凹口 46內從而更為牢固地 抓取栓子過濾裝置IO並阻止栓子過濾裝置10脫離鉗狀體44。在用鉗狀體 44固定栓子過濾裝置10後，將栓子過濾裝置10牽入導管42。當栓子過 濾裝置IO被牽入導管42時，導管壁對框架12的第一基部16的力將迫使 側壁(side wall)20和22、左錨件24和右錨件26朝著彼此向內。在栓子過 濾裝置10被牽入導管42時，栓子過濾裝置10將逐漸地摺疊。
使用導管42將栓子過濾裝置10傳送至待治療的未閉卵圓孔或者傳送 至待治療的靜脈血池與動脈血池之間的其他通道。特別的，導管42的遠 端/人右心房側通過未閉卵圓孔延伸至左心房側。在導管40的遠端定位在 左心房中、鄰近未閉卵圓孔後，使用鉗狀體44從導管42取出栓子過濾裝 置10。在栓子過濾裝置IO被取出時，栓子過濾裝置IO將由其摺疊狀態逐 漸地擴展成其記憶形狀和/或擴展成與正治療的未閉卵圓孔的形狀和尺寸 相符。在導管42的遠端定位在左心房中、鄰近未閉卵圓孔後，從導管42 取出栓子過濾裝置10,同時將導管42沿著右心房的方向通過未閉卵圓孔 緩慢地往回牽。首先取出左錨件26，當導管42被牽回時，左錨件26可牢 固地嚙合界定未閉卵圓孔的壁，優選地，嚙合如圖5C所示的界定未閉卵 圓孔左心房缺口 23周邊的組織。當導管42被進一步牽回時，左錨件26 與界定臂20和臂22的左心房缺口 23周邊的組織的嚙合將防止栓子過濾 裝置IO被牽出未閉卵圓孔，然後，栓子過濾器14將優選選地出現在未閉 卵圓孔內，同時將逐漸地相互擴展開以回復到所記憶方位的形狀。在臂20 和臂22相互擴展開時，壓力將施加到界定未閉卵圓孔腔的組織上，從而 充當組織擴張裝置(tissue distension device )。界定未閉卵圓孔的組織自然 地向內按壓網14,從而有效地將該裝置擠到未閉卵圓孔內。當進一步牽回
導管42時，右錨件24將顯現出來，並且由於右錨件24擴展成其記憶形 狀，因此右錨件24也將用力地嚙合例如界定未閉卵圓孔的壁或者嚙合界 定未閉卵圓孔的右心房缺口 27的組織周邊。例如，如果使用圖5A示出的 栓子過濾裝置，右錨件24將嚙合如圖5B示出的、界定未閉卵圓孔的右心 房缺口 27的外部周邊的組織。在栓子過濾器14處於其記憶形狀時，栓子 過濾器14的尺寸應形成為能使用足夠的力量來嚙合界定未閉卵圓孔的壁， 從而防止栓子在栓子過濾器14的外部與界定未閉卵圓孔的壁之間通過。 此外，作用於右錨件24的、由從右心房流至左心房的血液產生的力促使 右錨件24的固定順利進行，並且有助於防止栓子過濾裝置10從其預期的 位置移走。
普通技術人員應理解的是，還可以通過粘合劑、縫合線、鉤、倒鉤或 其他這樣的方式將該裝置固定在適當的位置中。為促進植入栓子過濾裝置 IO後的康復，可以用有利於康複目的的公知藥物包覆框架12和/或網14。 也可以使用非藥理學方法來促進癒合，所述非藥理學方法包括超聲、射頻、 輻射、機械振動或任何其他已知的非藥理學癒合方法。
在使栓子過濾裝置10脫離嚙合鉗狀體44和從受治療者取出導管42 之前，可以採用公知的》丈射技術來確保栓子過濾裝置10已經適當地定位 和固定在未閉卵圓孔內。如果需要改變栓子過濾裝置10的位置，當鉗狀 體44仍然固定在栓子過濾裝置10上時，可以使用鉗狀體44對栓子過濾 裝置10進行重新定位；否則，使鉗狀體44脫離嚙合栓子過濾裝置10並 取出鉗狀體44、導管42和引導金屬絲40。如果栓子過濾裝置10後來脫 離嚙合了、方向錯亂了、受損了或者需要去除了，那麼這時候可按要求， 容易地使用鉗狀體44對栓子過濾裝置IO進行重新定位或修復。為使栓子 過濾裝置10的重新定位或修復能夠順利進行，基部16優選地包覆有適宜 的才才並牛以阻止糹且織覆蓋凹口 46。
從栓子過濾裝置IO被插入的那一刻起，栓子過濾裝置10即可有效地 過濾栓子。由於血液以從右心房至左心房的方向流動，因此將栓子過濾器 14具有較高密度的網的部分，如凸起29和/或內部栓子過濾器部分34放 置在右心房側，以減少栓子透入左心房的可能性。然而，栓子過濾裝置IO 的構造是這樣的如果栓子通過了栓子過濾器14的右側，則栓子過濾器 14放置在左心房側的部分仍有很大的防止栓子進入左心房的可能。
因此，與用於治療卵圓孔未閉或間隔缺損的已知裝置不同，例如，不 必在有效阻止栓子之前在栓子過濾裝置10上收集血栓。但是，如果期望 通道完全閉合，那麼可以使用促使血栓形成、組織向內生長或粘合的材料 對栓子過濾裝置10、栓子過濾器14進行處理。也可以使用抗凝血劑對栓 子過濾器14進行處理以阻止血塊在裝置IO上形成。
框架12的主要功能是便於將栓子過濾器14傳送、定位和固定在靜脈 血池和動脈血池之間的通道內和/或附近。然而，應理解的是，可以通過其 他方式如縫合線、鉤等來固定栓子過濾器14,因而可以只採用栓子過濾器 14本身而無需框架12來阻止栓子在靜脈血池和動脈血池之間的通過。此 外，只要栓子過濾器14能夠保持其過濾栓子的能力，實際上，栓子過濾 器14可以具有任何形狀，球形、卵形或扁平的形狀。
在本發明的另一個方面，如圖6A和6B所示例說明的，所提供的是主 要由網112和框架114組成的栓子過濾裝置100,所述網112連接於所述 框架114。網112可以主要由任何適宜的材料組成，包括織物、金屬(如 形狀記憶金屬或非形狀記憶金屬)或聚合物，並且可以具有任何適合於待 治療的缺口的形狀(如圓形、卵形或扁平的形狀)或尺寸。框架114也可 以主要由任何適宜的材料組成。例如，如果不需要對待治療的缺口進行支 撐的剛性，則框架114可以主要由織物組成。可替換地，框架114可以主 要由塑料、金屬或類似物組成，以使框架114起支架的作用從而對將阻止 栓子穿過其通過的孔提供支撐。根據特定用途，網112和/或框架114可以 是可吸收的或不可吸收的。為了阻止栓子從靜脈血池與動脈血池之間的通 道通過，優選使用栓子過濾裝置110來堵塞靜脈血池與動脈血池之間的通 道。使用未閉卵圓孔進行舉例，栓子過濾裝置100可以通過例如縫合線、 倒鉤、鉤、膠粘物或任何適宜的其他連接裝置116連接到鄰近未閉卵圓孔 的組織，以有效地形成覆蓋右心房和/或左心房缺口的過濾網，和/或未閉 卵圓孔的腔內的過濾網。連接裝置116優選在框架114上，但是也可以安 置在栓子過濾裝置100上的任何適宜的部位上。 一經放入適當位置後，栓 子過濾裝置110即可有效地阻止栓子從右心房經由未閉卵圓孔進入左心 房。根據待治療的區域，可以經皮、外科手術或經由導管傳送栓子過濾裝
置。
已經通過優選實施方式對本發明進行了描述。但是，普通技術人員應 理解的是可以做出不同的修改而不脫離如權利要求所界定的本發明的範圍。
權利要求
1.一種栓子過濾裝置，其包括框架，其中所述框架包括至少一個基部和連接到所述基部的至少兩個臂，並且進一步地，其中所述至少兩個臂中的每一個包括從所述臂側向延伸的至少一個錨件；和網，其中所述網連接到所述框架。
2. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其包括第一基部和第二基 部，其中所述至少兩個臂將所述第一基部連接於所述第二基部。
3. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少兩個臂 設置成彼此相對。
4. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少兩個臂 偏置成相互離開。
5. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中當所述至少兩個 臂被垂直於所述框架的縱軸壓縮時，所述框架的長度變長。
6. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少一個錨 件是柔韌的。
7. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少一個錨 件是剛性的。
8. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少一個錨 件是弓形的。
9. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中至少一個錨件是 直線型的。
10. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述框架的至少 一部分包括射線透不過的材料。
11. 根據權利要求IO所述的栓子過濾裝置，其中所述射線透不過的材 料為鉭。
12. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，所述框架和所述網包 括金屬、織物和聚合物中的至少一種。
13. 根據權利要求12所述的栓子過濾裝置，其中所述金屬為形狀記憶金屬。
14. 根據權利要求13所述的栓子過濾裝置，其中所述形狀記憶金屬 為鎳鈥諾。
15. 根據權利要求11所述的栓子過濾裝置，其中所述金屬為非形狀記 憶金屬。
16. 根據權利要求14所述的栓子過濾裝置，其中所述非形狀記憶金 屬選自由埃爾基洛伊耐蝕遊絲合金、鈷鉻合金、不鏽鋼組成的組。
17. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述裝置可摺疊 入一導管中並且當所述裝置由所述導管釋放時，能夠擴展成鬆弛的狀態。
18. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網的第一部 分經由第一緊固件固定，所述網的第二部分覆蓋所述網的所述第一部分並 經由第二緊固件固定，且所述網的第三部分覆蓋所述網的所述第一部分和 所述第二部分並經由第三緊固件固定。
19. 4艮據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網連接到所 述基部中的至少一個。
20. 根據權利要求18所述的栓子過濾裝置，其中所述第一基部和所 述第二基部中的一個固定於所述第三緊固件。
21. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網至少部分 地設置在所述框架的所述兩個臂之間。
22. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網至少部分 地設置在所述第一基部和所述第二基部之間。
23. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少一個基 部包括軸環，所述軸環的腔沿著7>共軸對齊。
24. 根據權利要求18所述的栓子過濾裝置，其中所述緊固件為軸環， 所述軸環的腔沿著公共軸對齊。
25. 根據權利要求23所述的栓子過濾裝置，其中一引導金屬絲可穿 過所述軸環的所述腔。
26. 根據權利要求24所述的栓子過濾裝置，其中一引導金屬絲可穿 過所述軸環的所述腔。
27. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述栓子過濾裝置可被傳送至靜脈血池和動脈血池之間的通道內、傳送至緊接該通道和/ 或傳送至鄰近該通道。
28. 根據權利要求27所述的栓子過濾裝置，其中所述通道是由間隔 缺損界定的通道。
29. 根據權利要求28所述的栓子過濾裝置，其中所述間隔缺損是未 閉卵圓孔。
30、
31、
32. 根據權利要求18所述的栓子過濾裝置，其中所述第一緊固件、 所述第二緊固件和/或所述第三緊固件中的至少一部分是射線透不過的。
33. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中所述網包括泡沫。
34. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中框架和/或所述網中的 至少一個包覆有抗凝血劑。
35. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中所述框架和所述網中 的至少一個包覆有凝血酶、膠原、透明質酸或宿主生長因子中的至少一種。
36. 根據權利要求1或2所述的網，其中如果所述網由多股繩組成， 那麼所述繩的密度足以防止栓子通過所述網通過。
37. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述至少一個基 部可連接於一傳送裝置。
38.
39. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其包括設置在所述網 內部內的塞子。
40. 根據權利要求39所述的栓子過濾裝置，其中包括膠原、織物、 膠粘劑、聚合物或泡沫中的至少一種。. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網包括第一 直徑部分和第二直徑部分，所述第二直徑部分設置在所述第一直徑部分 內。
41. 一種栓子過濾裝置，其包括 框架，網，所述網包括多股編織的繩，其中所述繩的密度足以防止栓子通過 所述網通過。
42. 根據權利要求41所述的栓子過濾裝置，其中所述網是具有開放 內部的球體。
43. 根據權利要求41所述的栓子過濾裝置，其中所述網包括第一直 徑部分和第二直徑部分，所述第二直徑部分設置在所述第一直徑部分內。
44. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中所述框架和所述網包 括金屬、織物和聚合物中的至少一種。
45. 根據權利要求44所述的栓子過濾裝置，其中所述金屬為形狀記 憶金屬。
46. 根據權利要求45所述的栓子過濾裝置，其中所述形狀記憶金屬 為鎳鈦諾。
47. 根據權利要求44所述的栓子過濾裝置，其中所述金屬為非形狀 記憶金屬。
48. 根據權利要求47所述的栓子過濾裝置，其中所述非形狀記憶金 屬選自由埃爾基洛伊耐蝕遊絲合金、鈷鉻合金、不鏽鋼組成的組。
49. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中所述裝置可摺疊入一 導管中並且當所述裝置由所述導管釋放時，能夠擴展成鬆弛的狀態。
50. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中所述網的第一部分經 由第一緊固件固定，所述網的第二部分覆蓋所述網的所述第一部分並經由 第二緊固件固定以形成，並且所述網的第三部分在所述網的所述第 一部分 和所述第二部分上方延伸並經由第三緊固件固定。
51. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中所述網固定於所述框架。
52. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中所述栓子過濾裝置可 被傳送至靜脈血池和動脈血池之間的通道內、傳送至緊接該通道和/或傳送 至鄰近該通道。
53. 根據權利要求52所述的栓子過濾裝置，其中所述通道是由間隔 缺損界定的通道。
54. 根據權利要求53所述的栓子過濾裝置，其中所述間隔缺損選自 由未閉卵圓孔組成的組。
55. 根據權利要求15所述的栓子過濾裝置，其中所述框架和所述網 中的至少 一個的至少 一部分是射線透不過的。
56. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中所述網包括泡沫。
57. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中所述框架和所述網中 的至少一個包覆有抗凝血劑。
58. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其中所述框架和所述網中 的至少一個包覆有凝血酶、膠原、透明質酸或宿主生長因子中的至少一種。
59. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中如果所述網由多股繩 組成，那麼所述多股繩是^f全子不能通過的。
60. 根據權利要求l所述的栓子過濾裝置，其中至少一個所述第一基 部和所述第二基部可連接於一傳送裝置。
61. 根據權利要求1所述的栓子過濾裝置，其包括所述網內部內的塞 子，所述塞子包括膠原、織物、膠粘劑、聚合物或泡沫中的至少一種。
62. —種防止栓子在靜脈血池和動脈血池之間通過的方法，包括下述 步驟將權利要求1所述的栓子過濾裝置傳送至靜脈血池和動脈血池之間的 通道內、傳送至i^妄該通道和/或傳送至鄰近該通道；將所述栓子過濾裝置固定在所述通道內、固定成緊接和/或鄰近所述通道。
63. 根據權利要求62所述的方法，其中所述栓子過濾裝置藉助於導 管傳送至所述通道內和/或傳送至鄰近所述通道。
64. 根據權利要求62所述的方法，其中所述栓子過濾裝置由所述至 少兩個錨件固定在所述通道內和/或固定成鄰近所述通道。
65. 才艮據權利要求62所述的方法，其中所述通道在肺內。
66. 根據權利要求62所述的方法，其中所述通道在心臟內。
67. 根據權利要求62所述的方法，其中所述通道是由間隔缺損界定 的通道。
68. 根據權利要求62所述的方法，其中所述間隔缺損是未閉卵圓孔。
69. 根據權利要求1或2所述的栓子過濾裝置，其中所述網包括聚酯、 尼龍、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙醇酸(PGA)、 聚交酯(PLA)、聚s己內酯、聚丙烯酸乙酯(PEA)。
70. 根據權利要求12所述的栓子過濾裝置，其中所述網與鉑或鉑合 金中的至少 一種一起編織。
全文摘要
本發明通常涉及一種用於防止栓子從靜脈血池至動脈血池的不期望的通過的裝置和方法。本發明特別涉及一種通過使用栓子過濾裝置來治療某種心臟缺陷，特別是治療卵圓孔未閉以及其他間隔缺損的裝置和方法，所述栓子過濾裝置從植入的那一刻起就能夠立即阻止栓子通過。所述裝置主要由框架和編織網組成，所述編織網的尺寸足以防止栓子經過網通過。所述裝置優選地主要由形狀記憶合金，如鎳鈦諾組成，其能夠與待治療缺損的形狀和尺寸一致。
文檔編號A61M29/00GK101351242SQ200580050918
公開日2009年1月21日 申請日期2005年7月19日 優先權日2005年7月19日
發明者斯科特·M·拉塞爾, 史蒂芬·J·克萊欣斯基 申請人:斯託特藥物集團公司