具有密封部件的經導管假體及其遞送和部署的系統和方法與流程

2023-05-09 16:50:43 1

具有密封部件的經導管假體及其遞送和部署的系統和方法
1.本發明專利申請是國際申請號為pct/us2018/046748，國際申請日為2018年8月14日，進入中國國家階段的申請號為201880053396.2，名稱為「具有密封部件的經導管假體及其遞送和部署的系統和方法」的發明專利申請的分案申請。
發明領域
2.本發明總地涉及用於血管間遞送的假體以及相關聯的系統和方法。更具體地，本發明涉及具有密封部件以防止在瓣膜假體部署之後瓣周漏的瓣膜假體，以及與其相關聯的系統和方法。
3.發明背景
4.人類心臟是四腔肌肉器官，其在心動周期期間提供通過身體的血液循環。這四個主要腔室包括供應肺循環的右心房和右心室，以及將接收自肺的含氧血供應至其餘身體的左心房和左心室。為了確保血液沿一個方向流過心臟，在心房與心室之間存在房室瓣膜(三尖瓣和二尖瓣)，且半月瓣(肺動脈瓣和主動脈瓣)控制心室通向肺和身體其餘部分的出口。這些瓣膜包含瓣葉或瓣尖，這些瓣葉或瓣尖響應於由心腔的收縮和舒張所引起的血壓變化而打開或關閉。各瓣葉遠離彼此地運動，以打開而允許血液向瓣膜的下遊流動，以及合緊而關閉並阻止沿上遊方向的逆流或回流。
5.比如由損害或缺陷所引起的那些與心臟瓣膜相關的疾病可包括狹窄和瓣膜功能不全或回流。例如，瓣膜狹窄引起瓣膜變得收窄和硬化，這會阻止至下遊心腔的血液流動以適當的流速發生，並可能造成心臟更辛苦地工作才能將血液泵送通過患病的瓣膜。當瓣膜不完全關閉時，發生瓣膜功能不全或回流，從而引起血液回流，由此造成心臟效率較低。患病或受損的瓣膜可以是先天性的、與年齡相關的、藥源性的，或在一些情形中由感染所引起，該患病或受損的瓣膜可導致擴大且增厚的心臟，此類心臟損失了彈性和效率。心臟瓣膜疾病的一些症狀可包括虛弱、呼吸短促、眩暈、暈厥、心悸、貧血和水腫以及血塊，其會增加中風或肺栓塞的可能性。這些症狀通常可能嚴重到足以使人衰弱和/或威脅生命。
6.已開發了心臟瓣膜假體，用於修復和置換患病的和/或受損的心臟瓣膜。此類瓣膜假體可以在低輪廓或徑向壓縮構型下經皮遞送，使得瓣膜假體可以前進通過患者的脈管系統，並通過基於導管的系統部署在患病的心臟瓣膜部位處。一旦定位在治療部位處，瓣膜假體就可以擴張，以在患病的心臟瓣膜區域處配合組織，從而例如將瓣膜假體保持在位。
7.然而，在一些患者中，瓣膜假體在植入後可能無法如期望的那樣執行。例如，瓣膜假體可能無法在天然瓣膜的植入部位處與天然解剖結構完全密封，從而導致瓣周漏(pvl)，這可能是嚴重的術後併發症。
8.因此，需要系統和部件以使遞送導管的截面輪廓最小化並提供瓣膜假體與天然解剖結構的密封。
9.發明概述
10.本文的各實施例涉及經導管假體，該經導管假體具有用於在脈管系統內遞送的徑向壓縮構型和用於在天然解剖結構內部署的徑向擴張構型。經導管假體包括框架、固定構
件和彈性細長構件。固定構件環繞框架的至少一部分。固定構件聯接於框架並且構造成從框架向外延伸。彈性細長構件可滑動地設置在固定構件內。彈性細長構件在張緊時具有徑向收縮狀態，並且在鬆弛時具有徑向擴張狀態。處於徑向收縮狀態的彈性細長構件構造成使假體保持處於徑向壓縮構型。當假體處於徑向擴張構型時，至少處於徑向擴張狀態的彈性細長構件在假體與天然解剖結構之間提供密封。
11.本發明的實施例還涉及一種在天然解剖結構內部署和密封假體的方法。具有固定構件和彈性細長構件的假體加載到遞送導管上。彈性細長構件構造成使假體保持處於徑向壓縮構型。處於徑向壓縮狀態的假體定位在天然解剖結構內。釋放彈性細長構件以允許假體返回到徑向擴張構型並允許彈性細長構件返回到徑向擴張狀態。處於徑向擴張狀態的彈性細長構件密封並防止血液在假體與天然解剖結構之間流動。
附圖簡介
12.本發明的上述及其它特徵和優點將從以下對本發明的實施例的描述中明了，如在附圖中所示的。包含在本文中且構成說明書的一部分的附圖還用於闡述本發明的原理以使得本領域技術人員能夠製作並使用本發明。附圖不按比例繪製。
13.圖1示出了根據本發明實施例的具有束緊和密封部件的假體，其中，該假體處於徑向擴張構型。
14.圖1a描繪了根據本發明實施例的處於徑向壓縮構型的圖1所示的假體，其中束緊和密封部件是張緊的。
15.圖1aa描繪了沿著圖1a的線aa－aa剖取的處於徑向收縮狀態的彈性細長構件的剖視圖。
16.圖2描繪了沿著圖1所示的線2－2剖取的假體的縱向剖視圖。
17.圖2a描繪了圖2所示的放大區域2a，其描繪了處於徑向擴張狀態的彈性細長構件。
18.圖3a描繪了彈性細長構件的側視圖。
19.圖3b描繪了根據本發明實施例的處於鬆弛或擴張狀態的圖3a所示的彈性細長構件的端視圖。
20.圖3aa描繪了根據本發明實施例的處於張緊或收縮狀態的圖3a所示的彈性細長構件的側視圖。
21.圖3bb描繪了根據本發明實施例的處於張緊或收縮狀態的圖3aa所示的彈性細長構件的端視圖。
22.圖3c和3d描繪了根據本發明其它實施例的彈性細長構件。
23.圖4描繪了植入到血管內的圖1所示的假體的示意性剖視圖。
24.圖5描繪了根據本發明另一種實施例的具有束緊和密封部件的假體，其中假體處於徑向擴張構型。
25.圖6a描繪了根據本發明的實施例的構造成遞送圖1所示的假體的遞送導管的側視圖。
26.圖6b描繪了沿圖6a中的線6b－6b剖取的遞送導管的剖視圖。
27.圖7描繪了根據本發明實施例的圖6a所示的遞送導管的具有張緊機構和彈性細長構件的遠側部分的剖視圖。
28.圖7a描繪了根據本發明另一種實施例的圖6a所示的遞送導管的具有張緊機構和兩個彈性細長構件的遠側部分的剖視圖。
29.圖8a描繪了根據本發明另一種實施例的張緊機構和彈性細長構件的立體圖。
30.圖8b描繪了圖8a所示的張緊機構的剖視側視圖，示出了張緊的彈性細長構件。
31.圖8c描繪了圖8a所示的張緊機構的剖視側視圖，示出了釋放的彈性細長構件。
32.圖9描繪了根據本發明實施例的經導管假體系統，其中，假體處於徑向壓縮構型。
33.圖10a描繪了圖9所示的經導管假體系統的假體的側視圖，其中，該假體處於徑向擴張構型。
34.圖10b描繪了沿著圖10a的線b－b所示的俯視圖。
35.圖11描繪了根據本發明的實施例的具有束緊機構和細長構件的圖9所示的經導管假體系統的遠側部分的放大剖視圖。
36.圖12描繪了根據本發明另一種實施例的具有束緊機構和細長構件的圖9所示的經導管假體系統的遠側部分的放大剖視圖。
37.圖13描繪了根據本發明另一種實施例的經導管假體系統，其中，假體在遞送導管內處於徑向壓縮構型。
38.圖14是在原位的圖1所示的假體的圖示，其中，該假體示出為在定位於天然解剖結構的血管內的遞送導管內處於徑向壓縮構型。
39.圖15是在原位的圖1所示的假體的圖示，其中，該假體示出為處於從擴張導管釋放的徑向擴張構型，並且部署成使得彈性細長構件在假體與血管之間提供密封。
40.發明詳述
41.現參照附圖描述本發明的具體實施例，其中，相似的附圖標記指示相同的或功能類似的元件。術語「遠側」和「近側」在以下的說明中是關於相對於治療臨床醫生的位置或方向而使用的。「遠側」或「向遠側」是遠離臨床醫生的位置或沿遠離臨床醫生的方向。「近側」和「向近側」是靠近臨床醫生的位置或沿朝向臨床醫生的方向。
42.以下的詳細描述本質上僅是示例性的，而非意在限制本發明或對本發明的應用或使用。儘管本發明的實施例的描述是在諸如主動脈瓣或二尖瓣之類的心臟瓣膜以及諸如利用支架移植物的主動脈瘤的治療的背景下進行的，但是本發明還可以在認為有用的任何其它瓣膜位置和身體通道中使用。此外，不意在受在前所述技術領域、

背景技術：
、

技術實現要素：
或以下具體實施方式中呈現的任何明示或暗示的理論的約束。
43.在根據圖1所示的實施例中，經導管假體100(下文稱為假體100)包括框架102、環繞框架102的至少一部分的外層部件105和密封部件2042，該密封部件2042構造成提供假體100與天然解剖結構之間的密封。假體100可操縱成用於遞送的徑向壓縮構型，如圖1a所示，並且此後，當部署在期望的治療位置時，假體100可返回到如圖1所示的徑向擴張構型。密封部件104包括固定構件106和細長構件108，其在圖2中更清楚地示出。在一些實施例中，密封部件104還用作束緊部件，例如，束緊和密封部件104構造成使假體100保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置，並且還構造成在假體100與天然解剖結構之間提供密封。在一些實施例中，細長構件108是彈性細長構件108。在一些實施例中，當彈性細長構件108處於徑向收縮狀態時，束緊和密封部件104的彈性細長構件108構造成使假體100保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置。在一些實施例中，當彈性細長構件108處
於允許假體100返回到徑向擴張構型的徑向擴張狀態時，束緊和密封部件104還構造成在假體100與天然解剖結構之間提供密封。
44.如本文所提到的，假體100可採取多種構型。假體100可具有組織瓣葉的生物假體心臟瓣膜或具有聚合物的、金屬的或組織工程的瓣葉的合成心臟瓣膜，並可具體地構造成用於置換人類心臟的瓣膜。本公開的假體100可為可自擴張的、可球囊擴張的和/或可機械擴張的，或是其組合。總體而言，本發明公開的假體100可包括支架或支架框，該支架或支架框具有維持瓣膜結構(組織或合成物)的內腔，其中支架框具有常規的擴張狀態或布置，並可塌縮成用於裝載在遞送裝置之內的壓縮狀態或布置。例如，支架或支架框是支承結構，其包括相對於彼此而布置的多個支杆或線材部段，以向假體100提供所期望的可壓縮性和強度。支杆或線材部段布置成使得它們能夠從壓縮或塌縮布置自轉變或受迫而成為正常的徑向擴張布置。支杆或線材部段可以由諸如鎳鈦合金(例如，鎳鈦諾
tm
)之類的形狀記憶材料形成。支架框可以由單件材料經雷射切割而成，或者可以由多個離散的部件組裝而成。
45.如果提供有的話，假體100的瓣膜結構可以呈現多種形式，並且可以由例如一種或多種可生物相容的合成材料、合成聚合物、自體移植組織、同種移植組織、異種移植組織、或一種或多種其它合適的材料形成。在某些實施例中，瓣膜結構可形成自例如牛、豬、馬、羊的和/或其它合適的動物的組織。在一些實施例中，瓣膜結構例如由心臟瓣膜組織、心包和/或其它合適的組織形成。在一些實施例中，瓣膜結構可包括或形成一個或多個瓣葉36。例如，瓣膜結構可以呈以下形式：三葉牛心包瓣膜、二葉瓣膜或其它合適的瓣膜。
46.在本發明的各種實施例中，框架102是自擴張的，以從徑向壓縮構型返回到徑向擴張構型。框架102可包括流入部段110和流出部段112，如圖1所示。框架102還可描述為具有支架狀的支承結構，該支承結構包括由多個支杆116形成的多個單元格114。根據假體100的預期應用，多個單元格114可具有沿著框架102的長度變化的尺寸，或者可具有沿著框架102的長度相同的尺寸和形狀。框架102可由能夠賦予機械或形狀記憶的任何合適的生物相容的材料形成，包括但不限於不鏽鋼、鎳鈦合金(例如，鎳鈦諾)和某些聚合材料。如本文所用，「自擴張」是指結構已經被形成或加工成具有機械或形狀記憶以返回到徑向擴張構型。可使用本領域中理解的技術對形成框架102的結構賦予機械或形狀記憶。
47.同樣如圖1和2所示，假體100的外層105可以是柔性和/或非滲透性的材料片，其附連於框架102以環繞其外表面的至少一部分。在一些實施例中，外層105可以是心臟瓣膜假體的密封裙部。外層105可由一種或多種合適的生物相容的材料構成，其非限制性示例包括合成材料、合成聚合物、聚酯、尼龍、膨脹型聚四氟乙烯(eptfe)、天然組織(例如豬、馬或牛心包)、自體移植組織、同種移植組織、異種移植組織或適用於本文所述目的的其它材料。心臟瓣膜假體可包括兩個或三個瓣葉，它們在擴大的側向端部區域處緊固在一起以形成連合接頭，其中未附連的邊緣形成瓣膜結構的合緊邊緣。瓣葉可緊固於外層105，而外層105又被附連於或聯接於框架102。外層105可通過諸如但不限於熔合、焊接、膠合或縫合的方法聯接於框架102。儘管圖1和2的實施例示出了外層105繞框架102的整個周緣延伸，並且通常從框架102的第一端101延伸至第二端103，但是在其它實施例中，外層105可僅繞框架102的周緣的一部分和/或更長或更短的長度延伸，比如僅在流入部段110或流出部段112或其部分上延伸。在一些實施例中，假體100可不包括外層105。
48.在一些實施例中，如圖1和2所示，固定構件106是彎曲的突起或摺疊件，其形成在
外層105中或附連於或聯接於外層105和/或從框架102的外表面向外延伸的框架102。在一種實施例中，固定構件106可構造成環繞框架102的外表面的至少一部分。如在圖2和2a中最佳示出的，固定構件106可描述為限定通道107，該通道的尺寸設計成將彈性細長構件108可滑動地接納在其中。在一個實施例中，如圖1、2、2a和4所示，形成在外層105中或附連於或聯接於外層105和/或框架102的固定構件106、即彎曲的突起、或摺疊件可限定連續的通道107，該連續的通道107具有圍繞框架102的外表面的螺旋形路徑，使得接納在其中的對應的彈性細長構件108形成圍繞框架102的外表面的大致螺旋形的路徑。在另一種實施例中，形成在外層105中或附連於或聯接於外層105和/或框架102的彎曲的突起、或摺疊件可限定連續或不連續的通道107，該通道107具有圍繞框架102的外表面的環形路徑，使得接納在其中的對應的彈性細長構件108形成圍繞框架102的外表面的大致環形的路徑。
49.如圖1a所示，細長構件108穿過或引導穿過固定構件106的通道107，以環繞假體100的框架102，並且具有彼此固定的端部以形成環。在一種實施例中，細長構件108是彈性細長構件108，當彈性細長構件108張緊時，該彈性細長構件108包括如圖1a和1aa所示的徑向收縮狀態，並且在鬆弛時包括如圖1、2和2a所示的徑向擴張狀態。如圖1a所示，當在徑向收縮狀態下張緊時，彈性細長構件108具有收縮的外徑odc，並且軸向伸長，以從固定構件106的開口或進入埠109延伸，並由此從假體100延伸。在徑向收縮狀態下，彈性細長構件108可繞框架102拉緊，以將框架壓縮成徑向壓縮構型，並且被構造成使假體100保持處於徑向壓縮構型，以遞送至期望的治療位置。如圖1所示，當彈性細長構件108鬆弛時，彈性細長構件轉變為徑向擴張狀態以具有擴張的外徑ode，並且軸向縮短，以僅在固定構件106內延伸。在徑向擴張狀態或鬆弛狀態下，彈性細長構件108構造成可控制地將假體100的框架102從徑向壓縮構型釋放至徑向擴張構型，並且基本上填充固定構件106的通道107。如圖2a所示，處於鬆弛、徑向擴張狀態的彈性細長構件108由此向外延伸，推動或支承固定構件106，使得當假體100處於徑向擴張構型時，束緊和密封部件104在假體100與天然解剖結構之間提供密封，束緊和密封部件104包括固定構件106，該固定構件106具有設置在其中的彈性細長構件108。因此，在至少一種實施例中，束緊和密封部件104的彈性細長構件108用於雙重目的：既使得假體100保持處於徑向壓縮狀態以用於遞送至期望的治療位置，又當將假體100部署在期望的治療位置時密封並幫助防止假體100與天然解剖結構之間的洩漏。
50.在一種實施例中，彈性細長構件108的環的第一端、部分或區段聯接於框架102或外層105，使得可在彈性細長構件108上施加張力，以使彈性細長構件108從徑向擴張狀態轉變為徑向收縮狀態。彈性細長構件108的環的第一端、部分或區段可通過包括但不限於綁紮、熔合，焊接、縫合、膠合、緊固或其它合適的方法聯接於框架102或外層105。
51.細長構件108可由一種或多種生物相容的材料形成，比如但不限於例如不鏽鋼、鎳鈦合金(例如鎳鈦諾)的金屬、例如尼龍、聚丁酸酯、聚丙烯、絲綢、聚酯的聚合物或者其它適用於此處所述目的的材料。彈性細長構件108可由一種或多種彈性和/或形狀記憶材料形成。細長構件108可包括一個或多個縫線、繩索、線、纖維或細絲。在本發明的一種實施例中，彈性細長構件108可以是纖維多絲成束的構件，其在鬆弛/釋放時將軸向縮短並且徑向擴張成具有擴張的外徑ode。相反地，當張緊時，彈性細長構件108將軸向地延長，而徑向收縮至徑向收縮狀態以具有收縮的外徑odc。在一種實施例中，如圖3a和3b所示，彈性細長構件108可以是具有第一厚度或擴張的外徑ode的多個單獨的形狀記憶纖維的鬆散紡絲。如圖3aa和
208c。在圖5所示的實施例中，一對固定構件，比如固定構件206a、206b、固定構件206c、206d或固定構件206e、206f繞框架的周緣間隔開，並且對應的彈性細長構件208a、208b、208c分別設置在對應的一對固定構件內。在一種實施例中，多個固定構件，即兩個、三個、四個、五個或更多個固定構件可在框架的相同縱向位置處圍繞框架202的周緣對準並彼此間隔開，使得接納在其中的對應的彈性細長構件繞框架202的外周形成大致環形的路徑。
57.在一種實施例中，每個固定構件206a-206f可以是如上所述的生物相容的材料的圈、縫線、摺疊件、條或帶，其如前所述地附連於或聯接於外層和/或框架202。在另一種實施例中，每個固定構件206a-206f可以是材料的一個或多個圈、縫線、摺疊件、條或帶，例如但不限於合成材料、合成聚合物、天然聚合物、尼龍、eptfe、聚丁酯、聚丙烯、絲綢、聚酯、動物組織(例如豬、馬或牛心包)、自體移植組織、同種移植組織、異種移植組織、形狀記憶材料、金屬、不鏽鋼、鎳鈦合金(例如鎳鈦諾)或其它適用於本文所述目的的材料。如先前所述，每個固定構件206a-206f可通過多種方法聯接於外層和/或框架202，這些方法的非限制性示例包括縫合、熔合、焊接、膠合、緊固或以其它方式綁紮。在另一種實施例中，每個固定構件206a-206f可由框架202形成或包括框架202的一部分。根據本發明的實施例，在圖5中示出為相對較薄的材料條的固定構件206a-206f可以比圖5中示出的更寬和/或更長以適合於特定的應用場合。
58.如圖5所示，束緊和密封部件204包括可滑動地設置成穿過第一固定構件206a和第二固定構件206的第一彈性細長構件208a、可滑動地設置成穿過第三固定構件206c和第四固定構件206d的第二彈性細長構件208b以及可滑動地設置成穿過第五固定構件206e和第六固定構件206f的第三彈性細長構件208c。如以上關於假體100的實施例所描述的，束緊和密封部件204構造成使假體200保持處於徑向壓縮構型，以遞送至期望的治療位置。束緊和密封部件204，更具體地是第一彈性細長構件208a、第二彈性細長構件208b和第三彈性細長構件208c各自還構造成，當假體200在期望的治療位置處處於徑向擴張構型並且第一彈性細長構件208a、第二彈性細長構件208b和第三彈性細長構件208c各自處於徑向擴張狀態時，在假體200與天然解剖結構之間提供密封。
59.再次參照圖5，第一彈性細長構件208a構造成使假體200的第一部分211或流入部段210保持處於徑向壓縮構型。第二彈性細長構件208b構造成使假體200的第二部分213或流出部段212保持處於徑向壓縮構型。第三彈性細長構件208c構造成使第三部分214保持處於徑向壓縮構型。第三部分214設置在假體200的第一部分211與第二部分213之間。在一種實施例中，第三部分214可包含假體瓣膜。每個彈性細長構件208a-208c設置成穿過對應的一對固定構件，使得每個彈性細長構件以大致環形的路徑環繞假體200。
60.在本發明的實施例中，每個彈性細長構件(例如，彈性細長構件108、208)可通過如下所述的張緊機構張緊，該張緊機構構造成張緊或放鬆/釋放彈性細長構件。在本發明的實施例中，張緊機構可以是遞送導管的部件，其構造成張緊和放鬆/釋放彈性細長構件。
61.參照圖6a、6b和7，示出了具有適於與假體100一起使用的張緊機構302(圖7)的示例性遞送導管300。遞送導管300在圖6a中示出為處於遞送構型，其中假體100通過彈性細長構件108以徑向壓縮構型加載並保持在其遠側部分320上。遞送導管300通常包括手柄304、細長的管狀軸306和遠側末端308。細長管狀軸306包括近端310和遠端312，並且可以是多層或多部件結構，如本領域普通技術人員應理解的那樣。細長管狀軸還包括從近端310延伸至
遠端312的內腔314，該內腔314在圖6b中最佳地示出。內腔314構造成可滑動地接納至少張緊機構302。遠側末端308聯接於細長管狀軸306的遠側端312。細長管狀軸306的內腔314的尺寸還可設計成可滑動地接納導絲(未示出)，使得遞送導管300可以線上(otw)構型前進至期望的治療位置，或者替代地可包括用於接納導絲的單獨的內腔。在一些實施例中，細長管狀軸306包括用於接納一個或多個細長構件108的多個內腔314。遞送導管300可以採取例如但不限於在授予dwork的美國專利第8,876,893號、授予bragga等人的美國專利第7,662,186號、授予birdsall的美國專利第7,740,655號和/或授予tabor的美國專利第8,579,963號中描述的不同形式、構型和特徵，每篇文獻全文以參見的方式納入本文。
62.本文中關於假體100描述了張緊機構302，然而應理解的是，張緊機構302的實施例可與其它假體一起使用。圖7描繪了在內腔314內部分地延伸並且延伸出細長管狀軸306中的埠322的彈性細長構件108，以及設置在細長管狀軸306的內腔314的一部分內的張緊機構302，其中僅出於說明性目的，移除了遞送導管300的其餘部分和假體100。在一種實施例中，張緊機構302包括張緊構件318，例如縫線、細絲、線、纖維、軸、杆或繩，其可釋放地聯接於彈性細長構件108。張緊構件318延伸至遞送導管300的近端，並且可縱向平移以允許彈性細長構件108從張緊時的徑向收縮狀態轉變為鬆弛時的徑向擴張狀態。在內腔314內，張緊構件318穿過環形彈性細長構件108以與其配合或聯接於其。張緊構件318構造成使得向近側施加至張緊構件318的張力或拉力對應地張緊或向近側拉動彈性細長構件108。彈性細長構件108上的張力使彈性細長構件108軸向伸長，並使該構件從徑向擴張狀態轉變為徑向收縮狀態。此外，隨著彈性細長構件108伸長並在其上施加張力而拉入內腔314中，彈性細長構件108在假體100上施加徑向壓縮力，並且假體100轉變為徑向壓縮構型。因此，彈性細長構件108上的張力使徑向細長構件108從徑向擴張狀態轉變為徑向收縮狀態，並且徑向壓縮假體100並使假體100保持處於徑向壓縮狀態。張緊繩318上的張力的釋放、鬆懈或鬆弛對應地使彈性細長構件108鬆弛、鬆懈或釋放，從而使彈性細長構件108轉變為徑向擴張狀態，並允許假體100可控制地擴張至徑向擴張構型。隨著假體100的徑向擴張以及彈性細長構件108的軸向伸長並轉變為徑向擴張狀態，彈性細長構件108經由埠322從內腔314抽出，以繞假體100的外表面設置。在假體100返回到其徑向擴張構型期間或之後，彈性細長構件108可與張緊機構302的張緊構件318脫開。
63.儘管假體100被示出為具有一個彈性細長構件108，但應當理解的是，這並不意味著是限制性的，並且可採用多於一個的彈性細長構件108，例如，如圖5的實施例所示。因此，如圖7a中的示例所示，兩個彈性細長構件108a、108b能可釋放地聯接於緊機構302」的相應的張緊構件318a、318b，以在內腔314內聯接於其，並從相應的埠322a、322b中延伸出來，以便配合周圍的假體。替代地，多於一個的彈性細長構件108能可釋放地聯接於相同的張緊構件318和/或可延伸穿過單個對應的埠322進入內腔314。
64.在另一種實施例中，如圖8a-8c所示，張緊機構302』包括第一或張緊板324和第二或切格板326。張緊機構302』設置在遞送導管300的內腔314內並在其遠端。如圖8a所示並且如圖8b的側視圖所示，彈性細長構件108穿過或穿過第一板324和第二板326中的每個中的一對孔。第一板324通過張緊構件323、例如杆或諸如縫線、細絲、線、纖維、軸或繩的其它合適的裝置聯接於遞送導管300的近端，使得第一板324可經由張緊構件323在內腔314內選擇性地縱向平移。因此，如圖8a和8b所示，當沿箭頭328的方向向近側拉動第一板324時，彈性
細長構件108對應地沿箭頭328的方向拉動，從而使彈性細長構件108處於張緊狀態，並使彈性細長構件108轉變為徑向收縮狀態。相反，當沿箭頭330的方向推動第一板324或允許第一板324向遠側平移時，彈性細長構件108對應地鬆弛，並且張力逐漸減小和消除，使得當彈性細長構件108轉變為徑向擴張狀態時允許其徑向擴張和軸向縮短。在一種實施例中，第二板326在內腔314中固定就位。最終，當第一板324向遠側平移以接觸第二板326時，彈性細長構件108卡在第一板324與第二板326的切割件332之間，其中，切割件332切斷或切割彈性細長構件108，如圖8c所示。一旦切斷彈性細長構件108，彈性細長構件108就轉變為徑向擴張狀態，並且假體100轉變為徑向擴張狀態。切割件332可以是適合於切斷彈性細長構件108的刀片、刀刃或其它切割裝置。
65.現在描述各種部件在期望的治療位置處遞送和部署假體100的相互作用。最初，假體100加載到遞送導管300的遠側部分320上，如圖6a所示。處於徑向收縮狀態(張緊)的彈性細長構件108使假體100保持處於徑向壓縮狀態，以用於遞送至期望的治療部位。
66.一旦定位在期望的治療位置處，張緊機構302就操作成放鬆或釋放彈性細長構件108上的張力。當鬆弛時，彈性細長構件108轉變為徑向擴張狀態，並允許假體100受控地擴張至圖1所示的徑向擴張構型。當假體100徑向擴張並且彈性細長構件108擴張至徑向擴張狀態時，彈性細長構件108從遞送導管300的內腔314中抽出並且繞假體100的框架102的外表面設置。此外，如圖4所示，隨著彈性細長構件108轉變為徑向擴張狀態，彈性細長構件108填充固定構件106的通道107，從而使固定構件106向外延伸，以在假體100處於徑向擴張構型時在假體100與天然解剖結構之間提供密封。
67.在將假體100部署在期望的治療位置期間，彈性細長構件108與張緊機構302脫開。
68.圖9、10a、10b和11描繪了根據本發明的實施例的經導管假體系統400(以下稱為系統400)，該系統400包括經導管假體402(為簡單起見，下文稱為假體402)、多個細長的束緊構件404a、404b和遞送導管406。系統400構造成在期望的治療位置處遞送、定位和部署假體402。
69.假體402包括框架或類似支架的支承結構408、聯接於框架408並由框架408支承的如前所述的瓣膜部件410、如前所述的外層部件(未示出)以及構造成在假體402與天然解剖結構之間提供密封的密封部件403。如圖9和10a所示，密封部件403包括根據本發明的實施例的構造成從框架408的外表面向外延伸的固定構件412以及環繞框架408的至少一部分的細長構件414。假體402包括用於遞送的徑向壓縮構型以及當部署在期望的治療位置時的圖10a的徑向擴張構型。
70.在本發明的實施例中，框架408是自擴張的以從徑向壓縮構型返回到徑向擴張構型。如圖10a所示，框架408包括流入部段416和流出部段418。框架408還包括由多個支杆422形成的多個單元格420。單元格420可具有沿著框架408的長度變化的尺寸。
71.在本發明的實施例中，如圖10b最佳所示，瓣膜部件410可包括兩個、三個或四個單獨的瓣葉411，這些瓣葉411組裝成模擬天然瓣膜的瓣葉。瓣膜部件410的部件由各種材料形成，其非限制性示例包括諸如豬、馬或牛心包之類的哺乳動物組織或者合成或聚合材料。
72.返回參照圖10a，在一種實施例中，固定構件412是構造成形成通道區段的材料或織物的帶。如前所述，固定構件412聯接於框架408的外表面或外層，或者從框架408的外表面或外層形成，並且從其向外延伸，並且還構造成具有足夠的鬆弛度以可滑動地接納細長
構件414。固定構件412可由如先前所述的材料構造，比如但不限於鎳鈦合金(例如，鎳鈦諾)、尼龍、聚丁酯、聚丙烯、絲綢、聚酯或適合於本文所述目的的其它材料。固定構件412可通過如前所述的方法、比如但不限於熔合、焊接、膠合、縫合或以其它方式綁紮來聯接於框架408或由框架408形成。儘管圖9的實施例示出了一個(1)固定構件412，但這並不意味著是限制性的，並且可採用多於一個的固定構件412。此外，雖然本文中固定構件412示出和描述為具有通道區段形狀，但是固定構件412可替代地形如先前所述地形成，比如但不限於圈、環、帶或通道。
73.細長構件414的尺寸設計成足夠長，以在假體402處於徑向擴張構型時環繞框架408的全部或至少一部分外表面，並且細長構件414可滑動地設置成穿過固定構件412。在一種實施例中，細長構件414可以是彈性的細長構件414，如先前實施例中所述。在一種實施例中，與前述實施例中描述的彈性細長構件相反，當細長構件414張緊時，細長構件414可不構造成具有徑向收縮狀態，並且當細長構件414鬆弛時，可不構造成具有徑向擴張構型。在一種實施例中，細長構件414可以是細長的束緊和密封構件，其用於使假體402的框架408束緊或保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置，並且當假體402在期望的治療位置處處於徑向擴張構型時，在假體402與天然解剖結構402之間形成密封。在一種實施例中，細長構件414是細長密封構件，其僅用作密封並且不用於使框架408束緊或保持處於壓縮構型。當假體402在其部署期間徑向擴張時，細長構件414構造成沿著固定構件412滑動到圍繞假體402的周緣的密封位置。當假體402如圖11所示地處於徑向壓縮構造以用於遞送時，並且當假體402如圖10a所示地處於徑向擴張構型以包圍假體402的至少一部分時，細長構件414的至少一部分從細長管狀軸428中的開口或進入埠442c延伸。在一種實施例中，當假體402處於徑向壓縮構型時，細長構件414可描述為具有鬆弛，並且在一種實施例中，細長構件414可例如通過可釋放的張力構件417部分地保持在內腔436內，該張力構件417可包括縫線、纖維、細絲、線、軸、杆或繩。在一種實施例中，當假體402處於徑向壓縮構型以用於遞送時，張力構件417可提供恰好足夠的張力以從細長構件414移除鬆懈。然而，當假體402的框架408轉變為徑向擴張構型並且抽出張力構件417時，細長構件414可諸如通過滑動穿過固定構件412而從內腔436中拉出到位，以環繞框架408的一部分，以便在假體402處於徑向擴張構型時在假體402與天然解剖結構之間提供密封。在一種實施例中，可使用包括張力構件417的張力機構張緊細長構件414，以使假體402的一部分壓縮並保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置。張力機構構造成為細長構件414提供期望量的張緊和/或鬆弛/釋放。在一種實施例中，可釋放的張力機構可包括如前所述的切割機構，以切割細長構件414，從而從張力構件417釋放細長構件414。如果細長構件414構造成僅密封假體402的周緣的一部分，則可期望切割細長構件414以將其從張力構件417釋放。在替代實施例中，如果細長構件414構造成圍繞假體402的整個周緣形成完全密封，則可期望不切割細長構件414。
74.在一種實施例中，細長構件414可以是彈性細長構件，如以上參考彈性細長構件108所描述的，當其張緊時具有徑向收縮狀態，而當鬆弛時具有徑向擴張狀態，其中，當假體處於徑向擴張構型且彈性細長構件處於徑向擴張狀態時，彈性細長構件在假體402與天然解剖結構之間提供密封，並且其中，當細長彈性構件處於徑向收縮狀態時，其構造成使假體402的至少一部分束緊或保持處於徑向壓縮構型以進行遞送。
75.儘管圖9示出了一個(1)細長構件414以大致環形的路徑經過一個(1)固定構件412
並環繞框架408的流入部段416，但這並不意味著是限制性的，而可採用多於一個(1)的細長構件414，該細長構件414經過假體402的其它位置處以及圍繞框架408的其它路徑中的更多或更少的固定構件412。如前所述，細長構件414可由一種或多種生物相容的材料形成，比如但不限於例如不鏽鋼、鎳鈦合金(例如鎳鈦諾)的金屬、例如尼龍、聚丁酸酯、聚丙烯、絲綢、聚酯的聚合物或者其它適用於此處所述目的的材料。
76.經導管系統400的每個細長束緊構件404a、404b可以是縫線、纖維、細絲、線或繩，其構造成使假體402的一部分保持處於徑向壓縮構型以用於遞送至期望的治療位置。每個細長束緊構件404a、404b包括延伸至遞送導管406的近端的第一端(未示出)和第二端423a、423b，如圖12所示並且在下文描述。每個細長束緊構件404a，404b是可釋放的，以允許假體402的對應部分保持處於徑向壓縮構型，以返回到部署或徑向擴張構型。
77.更具體地，如圖9所示，每個細長束緊構件404a、404b環繞假體402，使得拉動或張緊細長束緊構件404a、404b徑向地壓縮假體402，並且釋放/放鬆每個細長束緊構件404a、404b控制假體402的對應部分的擴張和部署。每個細長束緊構件404a、404b繞假體402的框架408的外表面以大致環形的路徑環繞或周向延伸。每個細長束緊構件404a、404b可由一種或多種生物相容的材料形成，比如但不限於例如不鏽鋼、鎳鈦合金(例如鎳鈦諾)的金屬、例如尼龍、聚丁酸酯、聚丙烯、絲綢、聚酯的聚合物或者其它適用於此處所述目的的材料。在gloss的美國專利公開第2014/0330368號中描述了用於保持自擴張的經導管假體的合適的細長束緊材料和構型的進一步細節和示例，該文獻全文以參見的方式納入本文。
78.在本文的實施例中，多個細長束緊構件404a、404b可通過構造成張緊或放鬆/釋放多個細長束緊構件404a、404b的束緊機構424來張緊，使得多個細長束緊構件404a、404b徑向壓縮假體402或允許假體402徑向擴張。在本發明的實施例中，束緊機構424是遞送導管406的部件。然而，這並不意味著限制，並且不形成為遞送導管的部件的束緊機構的其它構型是可能的。
79.遞送導管406在圖9中示出為處於遞送構型，其中假體402通過第一細長束緊構件404a和第二細長束緊構件404b並且在一些實施例中通過細長構件414加載並保持處於徑向壓縮構型。遞送導管406包括手柄426、細長管狀軸428和遠側末端430。細長管狀軸428包括近端432、遠端434以及從細長管狀軸428的近端432延伸至遠側部分的內腔436。內腔436構造成可滑動地接納束緊機構424以及細長構件414，束緊機構424的示例在下文描述並且在圖11和圖12中示出。遠側末端430聯接於細長管狀軸428的遠側端434。細長管狀軸428還可包括從近端432延伸至遠側末端430的遠端的導絲內腔438，該導絲內腔438的尺寸設計成可滑動地接納導絲(未示出)，使得輸送導管406可以線上(otw)構型前進至期望的治療位置。遞送導管406可以採取例如但不限於在授予dwork的美國專利第8,876,893號、授予bragga等人的美國專利第7,662,186號、授予birdsall的美國專利第7,740,655號、授予tabor的美國專利第8,579,963號和/或gloss的美國專利公開第2014/0330368號中描述的不同形式、構型和特徵，每篇文獻全文先前以參見的方式納入本文。
80.如圖9所示，假體402沿著細長管狀軸428的遠側區段設置。第一細長束緊構件404a環繞或圍繞假體402的流入部段416，並且構造成使流入部段416保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置。第二細長束緊構件404b環繞或圍繞假體402的流出部段418，並且構造成使流出部段418保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置。因此，
第一細長束緊構件404a和第二細長束緊構件404b使假體402的至少一部分壓縮地保持處於徑向壓縮構型，以遞送至期望的治療位置。在一些實施例中，細長構件414是細長束緊和密封構件，其也使假體402的至少一部分壓縮地保持處於徑向壓縮構型，以遞送至期望的治療位置。在其它實施例中，細長構件414可僅用作細長密封構件，並且不使假體402的任何部分保持處於徑向壓縮構型。
81.為了清楚起見，圖11是從遞送導管406的其餘部分移除的細長管狀軸428的遠側部分的放大剖視圖。圖11示出了根據本發明實施例的束緊機構424。束緊機構424包括第一細長束緊構件404a和第二細長束緊構件404b以及釋放銷440。束緊機構424的一部分可滑動地設置在內腔436內，並且構造成將假體402的至少一部分徑向壓縮至圖9所示的徑向壓縮構型，以遞送至期望的治療位置。束緊機構424還構造成允許假體402在期望的治療位置處從徑向壓縮構型釋放至或部署成徑向擴張構型。如圖11中最佳所示，每個細長束緊構件404a、404b從遞送導管406的近端向遠側延伸、穿過內腔436、通過細長管狀軸428中的相應開口或埠442a、442b離開內腔436，環繞假體402(為清楚起見，在圖11中未示出)，並通過相應的開口或埠442a、442b向後延伸進入內腔436，其中細長束緊構件404a、404b的第二端423a、423b可釋放地聯接於釋放銷440，如圖11所示。釋放銷440可操作地聯接於遞送導管406的近端。束緊機構424還構造成使得假體402在徑向壓縮構型下，釋放銷440的遠程致動(例如，經由致動器，比如遞送導管406的旋鈕或槓桿)釋放細長束緊構件404a、404b，從而允許假體402擴張至徑向擴張構型。一旦假體402處於徑向擴張構型，每個細長束緊構件404a、404b就可向近側縮回，以從其圍繞假體402的位置移除相應的細長束緊構件404a、404b。
82.圖12示出了根據本發明的另一種實施例的具有前述實施例的細長構件414的束緊機構424』。在圖12所示的實施例中，每個細長束緊構件404a、404b從遞送導管406的近端向遠側延伸、穿過內腔436、通過細長管狀軸428中的相應開口或埠442a、442b離開內腔436，環繞假體402(為清楚起見，在圖12中未示出)，並延伸返回穿過相應的開口或埠442a、442b並在內腔436內向近側延伸至遞送導管406的近端。每個束緊構件404a、404b構造成在遞送導管406的近端處可釋放地保持張緊，使得假體402保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療位置。每個束緊構件404a、404b還構造成可釋放的，以允許假體402的對應部分可控制地擴張至徑向擴張構型。一旦假體402處於徑向擴張構型，每個細長束緊構件404a、404b的第一端就可釋放，並且每個細長束緊構件404a、404b的對應的第二端向近側縮回，以便從細長束緊構件404a、404b圍繞假體402的位置移除相應的細長束緊構件404a、404b。
83.通過對經導管假體系統400的部件的理解，現在可以描述各種部件的遞送、定位和部署假體402至期望的治療位置的相互作用。假體402加載到遞送導管406上，如圖9所示。第一細長束緊構件404a和第二細長束緊構件404b組合，以使假體402的至少一部分保持處於徑向壓縮構型，以用於遞送至期望的治療部位，並且可以是彈性細長構件的細長構件414、細長束緊和密封構件、或者細長密封構件穿過固定構件412並通過遞送導管406的內腔436聯接於張力構件417。
84.經導管假體系統400前進通過脈管系統。一旦假體402定位在期望的治療位置處，束緊機構424和繩417就釋放，並且假體400擴張至徑向擴張構型。如圖10a所示，當假體400擴張至徑向擴張構型時，在擴張期間處於鬆弛狀態的細長構件414被擴張的框架408從開口
或埠442c拉出內腔436，以環繞框架408。在任何時間，細長構件414通過固定構件412可滑動地聯接。因此，當假體402處於圖10a所示的徑向擴張構型時，細長構件414在假體402與天然解剖結構之間提供密封。
85.在將假體402部署並密封在期望的治療位置處的情況下，可從其圍繞假體402的位置移除細長束緊構件404a、404b。
86.儘管已經描述了具有兩(2)個細長束緊構件404a、404b的束緊機構424，但應當理解的是，可採用更多或更少的細長束緊構件404a、404b。在gloss的美國專利公開第2014/0330368號中描述了用於保持自擴張的經導管假體的合適的束緊機構的進一步細節和示例，該文獻全文先前以參見的方式納入本文。雖然已經描述了具有固定構件412和細長構件414的密封部件403，但應當理解的是，可採用一個或多個固定構件412和/或更多細長構件414。雖然已將細長構件414描述為在細長束緊構件404a、404b的遠側，但應當理解的是，一個或多個細長構件414可定位在一個或多個細長束緊構件404a、404b的近側。
87.圖13示出了根據本發明的另一種實施例的經導管假體系統500，該系統包括經導管假體502(以下稱為假體502)和遞送導管506。如類似於圖9-12的實施例中所述，假體502包括固定構件512以及在遞送導管506的內腔中的聯接於可釋放的張力構件的細長密封構件514，該可釋放的張力構件可包括縫線、纖維、細絲、線、軸、杆或繩。如前所述，當單獨用作細長密封構件時，假體502、固定構件512和細長密封構件514類似於假體402、固定構件412和細長構件414。因此，將不重複假體502、固定構件512和細長密封構件514的構型和替代方案。在經導管假體系統500的實施例中，假體502通過遞送導管506的遠側部分550、比如外套管的遠側部分或囊體保持處於徑向壓縮狀態。
88.如圖13所示，在假體502處於徑向壓縮配置的情況下，遞送導管506可適用於在外套管552的遠側部分550內遞送和部署假體502。在一種實施例中，遠側部分550可稱為囊體並且可如授予dwork的美國專利第8,926,692號、授予shipley等人的美國專利第8,998,980號，授予murray,iii等人的美國專利號8,512,401第和/或授予murray,iii等人的美國專利第8,852,271號中所描述的那樣構造，每篇文獻全文以參見的方式納入本文。遞送導管506包括手柄526、細長管狀軸528、遠側末端530和外套管552。細長管狀軸528包括近端532、遠端534和導絲內腔538。導絲內腔538延伸有導管506的長度，並且其尺寸設計成可滑動地接納導絲(圖13中未示出)。
89.外套管552包括遠側部分550，其形成其最遠側部分或區段。外套管550包括從其近端延伸至遠端的內腔554。細長管狀軸528在內腔554內延伸。遠側部分550構造成使假體502保持處於徑向壓縮構型以用於遞送。外套管552相對於細長管狀軸528可向近側縮回，以從遠側部分550釋放和部署假體502。更精確地，外套管552聯接於遞送導管506的縮回機構。可採用各種縮回機構，比如但不限於軸向可滑動的槓桿、可旋轉的齒條和小齒輪、或適合於本文所述目的的其它機構。
90.因此，如圖13所示，假體502加載到遞送導管506上，其中遠側部分550使假體502保持處於徑向壓縮構型，並且細長密封構件514繞假體502的框架508的外表面設置並在細長管狀軸528的內腔中延伸以用於遞送。一旦將假體502定位在期望的治療位置，就在假體502擴張至徑向擴張構造期間將遠側部分550向近側縮回，並且細長密封構件514經由開口或埠(未示出)從遞送導管506的內腔中抽出。在一種實施例中，包括纖維、細絲、線、軸、杆或繩
的張力構件(未示出)釋放細長密封構件514，以在假體502擴張至徑向擴張構型期間允許細長密封構件514從遞送導管506的內腔中抽出。當假體502徑向擴張時，可相對於固定構件512滑動的細長密封構件514逐漸環繞假體的外表面，以在假體502與天然解剖結構之間提供密封。
91.圖14和15是血管ve的剖視圖，示出了根據本發明實施例的遞送、部署和密封圖1的假體100的方法。參考圖6a和14，遞送導管300的遠側區段示出為定位在血管ve處，其中假體100加載在其上並且通過束緊和密封部件104保持處於徑向壓縮構造。進入血管ve或瓣膜的血管內通路可經由諸如股動脈、肱動脈、橈動脈或輔助動脈之類的動脈或靜脈中的經皮進入點來實現，又名塞丁格(seldinger)技術，從而通過脈管系統延伸至所需的治療位置。替代地，可經由心臟壁中的經皮進入點來實現進入天然心臟瓣膜的通路。應理解的是，即使當假體100定位在期望的治療位置處時，手柄(在圖14和15中未示出)以及遞送導管300的近側部分的長度(在圖14和15中未示出)也暴露在患者外部以供臨床醫生進入和操縱。儘管未在圖14中示出，但是可選地，導絲和/或引導導管可與遞送導管300一起使用，其中遞送導管300在導絲上和/或在引導導管內可滑動地前進。
92.一旦處於徑向壓縮構型的假體100定位在期望的治療位置處，並且在接下來的遞送步驟中，就操縱遞送導管300以釋放或放鬆彈性的細長收緊和密封構件108上的張力，該構件由固定構件106所遮擋，從而允許假體100從圖14的徑向塌縮構型受控擴張至圖15的徑向擴張構型。此外，一旦從彈性細長構件108釋放張力，彈性細長構件108就轉變為徑向擴張狀態，從而向外填充和擴張固定構件106，使得彈性細長構件108以及束緊和密封部件104的固定構件106提供密封，該密封防止血液在假體100與血管ve或瓣環和/或瓣葉的天然解剖結構之間流動。
93.在假體100的部署期間或在完全部署之後，彈性細長構件108與張緊機構302脫開。
94.在將假體100遞送、放置和部署在期望的位置之後，可使用已建立的經導管程序來移除遞送導管300以及剩餘的導絲和/或引導導管(如果有的話)。
95.可使用影像導引來輔助醫師對假體100在目標區域處的遞送和定位，影像導引例如是心腔內超聲心動圖(ice)、螢光鏡檢查、計算機斷層掃描(ct)、血管內超聲(ivus)、光學相干斷層掃描(oct)或另一合適的引導方式，或其組合。
96.雖然圖14和15的方法示出了部署在血管ve內的假體100，但這並不意味著是限制性的，並且該方法與其它經導管假體(例如經導管瓣膜假體)組合可以在其它位置使用，比如但不限於心臟瓣膜，例如主動脈、二尖瓣、肺動脈或三尖瓣和主動脈瘤。
97.本文示出了瓣膜假體100、200、402和502，以有助於描述根據本發明的實施例的裝置和方法。應當理解的是，任何數量的替代瓣膜假體可與本文中所描述的裝置和方法一起使用。而且，每個假體可基於具體的應用場合納入或排除瓣膜部件。
98.儘管以上已經描述了各種實施例，但應當理解，它們僅以說明和本發明的示例的方式提出而非限制性的。對相關領域技術人員顯而易見的是，可從中做出各種形式上和細節上的變化而不偏離本發明的精神和範圍。因而，本發明的廣度和範圍不應由上述示例性實施例中的任一者限制，而是僅應根據所附權利要求和其等同形式被限定。還應當理解的是，本文中論述的每個實施例和本文中所引用的每篇參考文獻的每個特徵都可與任何其它實施例的特徵組合使用。本文中論述的所有專利和公布文獻都全文以參見的方式納入本文。