一种预装介入瓣膜系统的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及到一种介入瓣膜系统。


背景技术：

2.瓣膜疾病是一种常见的心脏瓣膜疾病，随着年龄的增加发病率逐渐升高。对于病变瓣膜，通常采用外科手术进行人工心脏瓣膜，但部分患者由于年龄大等原因不可接受外科手术，针对此类病人可采用介入瓣膜进行，因其不需要开胸，具有创伤小、康复快等优点，受到越来越广泛的关注和重视。
3.介入瓣膜经过最近二十年的发展，已取得了良好的进展，目前在主动脉瓣膜、二尖瓣瓣膜、三尖瓣瓣膜和肺动脉瓣膜的治疗领域已取得了广泛的应用，甚至在其他血管瓣膜领域也都取得了不错的进展。介入瓣膜系统通常包括介入瓣膜、瓣膜输送系统和安装辅助系统三部分组成。瓣膜部分通常包括瓣叶、瓣架和密封裙，瓣叶、密封裙和瓣架之间通过缝线进行固定连接。输送系统部分通常包括手柄、与手柄相连的用于装入瓣膜用的囊以及固定连接瓣膜的连接部22。安装辅助系统主要用于辅助将瓣膜装入输送系统的囊内，通常不随输送系统和瓣膜进入人体。
4.瓣膜生产后通常保存在保存液中，保存多为含戊二醛的无菌液体。在使用前，由相关医务人员或工程师，在手术室内现场将介入瓣膜通过安装辅助系统辅助组装到输送系统的囊内。此组装过程较为繁琐耗时，即难保证瓣膜组装后质量的一致性，又难于应对手术过程急需瓣膜植入而不能够等待的问题。因瓣膜瓣叶材料脱离液体保存后很容易干燥而失去原有的性能，瓣膜又很难实现在出厂时直接组装到输送系统内。随着近些年瓣膜技术的发展，瓣膜瓣叶材料可以被制造成在脱离液体的环境下保存，进而将瓣膜直接预装到输送系统上。但预装的介入瓣膜系统也存在一定的不足，这是由于瓣膜组装到输送系统内处于严重的压缩状态，并在使用前经历较长的货架保存期，瓣叶和瓣架材料会受到一定的损伤，尤其处于压缩状态的瓣叶中保护介质被挤出，压缩产生的褶皱和纤维断裂对瓣叶性能、瓣膜的血流动力学和疲劳性能会产生严重的影响。
5.为解决相关问题，cn107496057和cn108464877提出了将瓣膜进行部分预装的策略，将瓣膜部分压缩而直接装入输送系统的囊内，但部分压缩仍会对瓣膜产生一定的损伤。另外，瓣膜在释放到一定程度后，完全释放或重新回收再次释放前，很难将瓣膜释放到完全工作状态，会影响术后效果。再者，该专利文献提出的介入瓣膜系统将囊作为收入介入瓣膜的囊的同时，也同时实现了对瓣膜和输送系统的连接进行固定，该类设计不利于将瓣膜释放，也不利于瓣膜与输送系统的有效脱离，同时不利于实现特定设计结构的介入瓣膜释放过程的实现，例如，结构较复杂的介入二尖瓣和介入三尖瓣膜。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供一种预装介入瓣膜系统，有效的避免或最大幅度的降低预装对介入瓣膜瓣叶和瓣架造成挤压和压缩，消除或降低对瓣膜使用功能的影响；同时
降低医生术前准备过程工作的强度，并在瓣膜释放前最大化将瓣膜扩张到最终状态，便于医生决策，因而本发明具有重要的临床意义。
7.本发明提供一种介入瓣膜系统，包括介入瓣膜、瓣膜输送系统和可选附加的安装辅助系统。所述瓣膜部分包括瓣架，从所述瓣架延申出用于与输送系统连接的多个固定部，所述输送系统的导管部分包括内管、内管外的外管，所述内管设有相应于所述固定部的连接部，所述多个固定部的构造是从瓣膜的圆周面向内收敛，与所述连接部的直径相适应，所述外管的远端设有囊，用于在临床递送时包覆住处于自然状态的所述瓣膜。
8.一种优选的方案是，所述输送系统还包括套管，其介于所述内管和外管之间，该套管可被手柄部分的驱动件驱动，相对于该内管运动，选择性地包覆和露出所述连接部。
9.本发明的系统构成了瓣膜与输送系统的预装，解决了瓣膜与系统组装过程中最为复杂的瓣膜与系统的连接环节，使得本介入瓣膜系统在介入瓣膜使用时的准备过程中可以直接进行收入，降低了医生术前准备过程工作的强度，利于提高组装后介入瓣膜系统的质量。
10.在介入瓣膜系统使用前，将瓣膜通过固定部与输送系统联接，然后进行本介入瓣膜系统的包装、灭菌、运输和存储整个过程。在临床使用前的准备过程中，通过操作系统和安装辅助系统将瓣膜完全收入到输送系统的囊内。本发明采用通过瓣膜固定部与输送系统上的连接部相连并优选地通过套管将瓣膜固定预装到输送系统上，而不是将瓣膜通过囊连接在输送系统上实现这种半固定方式的预装，可以最大幅度降低，甚至完全消除瓣膜预装过程对瓣膜造成的全部损伤；同时可以使瓣膜在释放到一定程度后，完全释放或重新回收再次释放前，将瓣膜尽可能的释放到完全工作状态，利于医生判断瓣膜释放位置是否精准，便于后续的手术决策。
11.瓣膜完全装入到系统并送到病变位置后，再操作输送系统，先将瓣膜从囊完全释放，然后再将瓣膜瓣架固定部从套管内和输送系统的联接固定部上释放出。该介入瓣膜系统进入体内的输送方式结合具体替换的瓣膜位置，可选择包括手术上可行的任何输送路径，例如经血管的股动脉路径、股静脉路径、房间隔穿刺、升主动脉及其他血管路径和经心尖的路径等。本发明中套管的设计利于将瓣膜释放和瓣膜与输送系统的脱离过程的操作有效分离，使医生的操作更为简单直观。另外更利于某些特定设计结构的介入瓣膜释放过程的实现，比如对于较复杂介入二尖瓣或介入三尖瓣膜，其通常会设置有用于心室面固定的倒钩结构，倒钩结构压缩组装后通常长于瓣膜瓣架固定部，对于仅采用囊的不设置固定套管的情况，释放过程囊后撤后会首先暴漏瓣架固定部位，在倒钩结构未能有效的释放左右时，瓣膜则脱离输送系统，使该功能的实现受限。
12.上述瓣架固定部与输送系统连接部相配合部分的内径等于或略大于所述输送系统连接部相配合部分的外径。直径相等时，本发明涉及的预装介入瓣膜系统不会导致瓣膜产生任何的变形；两直径相差越大，导致瓣膜与输送系统连接后瓣膜的变形或压缩越大。直径相差过大时，可能会因瓣膜瓣架的设计导致瓣膜压缩过大，在长时间的保存和运输下使瓣膜瓣叶和瓣架材料收到一定的损伤，尤其可能导致瓣叶内的保护介质挤出、瓣叶发生压缩褶皱和纤维断裂，对瓣叶性能、瓣膜的血流动力学和疲劳性能会产生影响。
13.典型地，瓣架固定部和输送系统的连接部为圆柱或圆锥型结构。固定部至少是两个，优选是三个，再多的选项虽然可行，但是不太需要。
14.在一种更具体的实施方式中，该圆柱或圆锥型连接部22设有与所述固定部相应数量和形状的连接槽或者位点。如果一般说来，上文所述的连接部的直径相同或者相应，实质上是指这些连接槽或者位点形成的直径。
15.上述所述的介入瓣膜系统，所述瓣膜瓣叶为生物组织材料，且在瓣膜与输送系统连接前完成了瓣叶的干法处理，在使用前完成所述的包装、灭菌处理。干法处理的瓣膜或不需要在液体内保存的瓣膜，是能够实现预装的关键之一。可干法处理的生物组织，是本发明所涉及的瓣膜瓣叶材料的首选，瓣叶材料也可以选择高分子材料等其他任何可以直接进行脱离液体保存的材料。可选用的生物组织包括各种种类心包、脑膜、隔膜等各种适宜于瓣膜瓣叶的生物组织材料以及可再生的组织工程材料。当然对于本发明提及的所有的技术特征也可应用于常规的非预装的介入瓣膜系统中；或者采用特定方式密封结构设置处理，预装后预装部分整体在液体环境下保存的介入瓣膜系统中。瓣叶材料的干法处理优先在瓣膜缝制完成后，预装前进行；也可以在瓣膜缝制前进行。
16.上述所述的介入瓣膜系统，在临床使用时的准备过程中，通过操作系统和安装辅助系统将瓣膜收入到输送系统的囊内，在收入前，将所述瓣膜在无菌液体中浸泡，然后再将瓣膜收入远端的囊内。对于干法处理的瓣膜，无菌液体内的浸泡可以促进瓣膜瓣叶材料吸水回复，有助于瓣膜收入输送系统的囊内。对于采用自彭式瓣架的介入瓣膜，瓣膜收入到输送系统囊内的过程优先采用将瓣膜置于瓣架af温度以下的温度中进行。温度愈高收入过程使用的力则越大，收入则越困难。收入对应的输送系统的囊的内径，根据瓣膜植入心脏的位置略有差异，优先推荐在12-40f之间。
17.上述所述的介入瓣膜系统，所述安装辅助系统用于辅助瓣膜组装输送系统的囊内，为避免安装辅助系统对瓣膜的压缩，安装辅助系统在保存运输等时间段内，其设置在输送系统上与瓣膜相隔一定距离的位置，或与设置在瓣膜直接接触但未对瓣膜产生任何的压缩的位置。安装辅助系统通常有具有锥形结构的主体部件、以及辅助瓣膜收缩，调整瓣叶压缩状态的部件组成。本发明涉及的安装辅助系统的主体结构优先带有与输送系统配合的锁紧结构，用于将安装辅助系统主体结构设置并固定到输送系统上不同的位置。另外所述安装辅助系统也可以单独设置，不与输送系统作为一个整体，比如采用目前常用的瓣膜或支架类压缩设备和装置辅助压缩安装。
18.上述所述的介入瓣膜系统的安装辅助系统在介入瓣膜系统临床使用时的准备过程中，通过调整其位置到设定状态接触并压缩瓣膜，辅助瓣膜收入到输送系统的囊内。调整到设定位置后，优先采用可将安装辅助系统对应的部件固定到设定位置的结构，将安装辅助系统固定到设定位置，然后在安装辅助系统协助下将瓣膜完全收入囊内，收入后再将远端辅助系统从输送系统上拿下，辅助系统不随介入瓣膜系统进入体内。
19.上述所述的介入瓣膜系统，考虑到瓣膜特定设计，或为增加瓣膜的可回收性，在瓣膜通过固定部与输送系统上的连接部相连并通过套管固定预装到输送系统上后，可设置为将介入瓣膜的部分瓣架也预装进入囊内。此部分瓣架可在瓣膜释放到完全回收位置时依然保持在囊内，或者装入囊内的这部分瓣架具有特定的功能，通过囊的释放实现设定的特定功能。
20.根据需要，瓣膜固定部未从套管内和输送系统的联接固定部上释放操作前，对于可回收的介入瓣膜，通常可设置为可再次将瓣膜回收至囊内，并再次释放。再次释放回收，
可通过将释放的瓣膜再次收入囊内，然后重新定位释放，进而有效的解决手术过程瓣膜释放后因释放位置不够精准导致的反流等问题。
21.在另一种实施方式中，作为简化方案，将套管和囊设置为同一部件，此时囊可作为联接固定套管，将瓣膜通过固定部固定到输送系统连接部22的连接位点上。此种情况下，上述两个直径或外径优先相同，此设置仍可完全消除预装对瓣膜系统造成的压缩，有效的避免或最大幅度降低介入瓣膜瓣叶和瓣架由于长期过度挤压所造成的变形，消除或降低对瓣膜使用功能的影响，同时保存预装的效果。
22.上述所述的瓣膜，所述的灭菌所采用的方式优选环氧乙烷和辐照灭菌中的一种或多种。
附图说明
23.图1为本发明的介入瓣膜系统实施例一在使用前预装状态的示意图；
24.图2为本发明的介入瓣膜系统实施例一瓣膜释放后输送系统远端示意图；
25.图3为本发明的介入瓣膜系统实施例一所述瓣膜示意图；
26.图4为本发明的介入瓣膜系统实施例一所述瓣膜固定部与输送系统连接部22通过连接套管固定后示意图；
27.图5为本发明的介入瓣膜系统实施例一对应的图4中省略掉瓣膜后仅系统部分的示意图；
28.图6为本发明的介入瓣膜系统实施例一在临床使用前准备过程中开始瓣膜全部装配时状态的示意图；
29.图7为本发明的介入瓣膜系统实施例一在使用前瓣膜完全装配完后对应的示意图；
30.图8为本发明的介入瓣膜系统实施例二对应的瓣膜固定部为圆锥是输送系统圆锥状连接部22的示意图；
31.图9为本发明的介入瓣膜系统实施例二对应的瓣膜带倒钩时瓣膜倒钩部分装配后的示意图；
32.图10为本发明的介入瓣膜系统实施例二对应的瓣膜带倒钩时瓣膜倒钩部分装配后供货时的示意图；
33.图11为本发明的介入瓣膜系统实施例二对应的瓣膜带倒钩时，系统部分释放时的示意图；
34.图12为本发明的介入瓣膜系统实施例二对应的瓣膜带倒钩时，系统完全释放时的示意图；
35.图13为本发明的介入瓣膜系统实施例三对应系统远端结构示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.本文中，术语“近端”是指相应部件远离瓣膜、朝向手柄的一端，“远端”是指相应部件面向瓣膜、即图2中朝向tip头21的一端。
38.本发明涉及的预装介入瓣膜系统，在产品出厂时，瓣膜瓣架固定部通过套管24与输送系统的联接，且其他所有部位优先设置为位于输送系统的囊的外面。该设置可以最大化降低，甚至消除长时间压缩对瓣膜的损伤，同时降低医生的术前准备难度，使手术操作更直观简化。下面通过具体的实施例对本发明的预装介入瓣膜系统进行详细的说明：
39.实施例一
40.图1为本发明实施例一所对应的预装介入瓣膜系统的示意图。该系统由输送系统、介入瓣膜和安装辅助系统三部分构成。
41.图2为本发明实施例一对应的输送系统示意图，包括内管23、套管24、外管25和手柄，其中图中未示出手柄部分，手柄部分可为现有技术下满足本发明要求的任何配置。其中外管的远端安装有囊(图2中25所指的位置)，用于容纳完全收入到输送系统后的介入瓣膜；内管23的远端上有与瓣膜固定部相连接的连接部22，同时内管远端还安装tip头21，便于输送系统在血管或其他输送路径上前进。tip头一般主体部分成圆锥型或圆球形或两者的结合体，本实施例中为圆锥形。在本实施例的基础上，可以根据需要，在内管或外管内可以根据需求设置其他管路或部件。其中为降低植入过程对血管的损伤，囊的外径越小越好，对于经血管入路的系统优先设置在18f以下，对于心尖等路径优先设置在36f以下。其中内管远端上与瓣膜固定部相连接的连接部22上为圆柱形，上面设置有三个连接槽222，用于瓣膜固定相连。连接槽222的数量也可以根据瓣膜设计的需求设定。
42.瓣膜部分包括瓣叶、瓣架和密封裙，瓣叶、密封裙和瓣架之间通过缝线进行固定连接。其中瓣叶采用牛心包材料制成，瓣膜在缝制组装完成后，通过干法处理对瓣叶材料脱水，获取可在非液体环境下直接进行干燥保存的介入瓣膜。其中瓣膜瓣架材料采用自膨的镍钛合金材料制成，材料的af温度设置为21-25℃。瓣架设计为可径向压缩的结构，能够在压缩状态下直径变小；在植入体内后，自膨胀镍钛合金材料的特性可以使瓣架在植入体内后，在体温下从压缩状态下自动回复到原始状态。结合图3，从瓣架圆周面延伸出多个固定部12，它们从瓣膜的圆周面向内收敛，所形成的“环抱”的内径与输送系统连接部22相配合部分的外径相同。
43.安装辅助系统包括主体结构、锁定部件和瓣叶调整部件，如图1所示，图中未示出瓣叶调整部件，此部件可参照现有技术处理。锁定部件用于将主体结构按设置固定在输送系统的外管上。主体结构优先采用透明的材料制造，如聚碳酸酯、亚克力等。主体结构设置有螺纹结构与锁定部件对应的螺纹结构配合。为增加主体结构的强度，主体结构也可以采用金属材料制成，或采用分段设计，一部分采用金属材料，一部分采用金属材料透明的材料，透明部分便于观察收入过程瓣架和瓣叶状态。
44.具体实现上，瓣膜出厂前进行预装，预装时先将安装辅助系统主体结构安置到输送系统的设定位置，通过旋紧锁定部件将主体结构固定到输送系统外管上。然后将瓣膜瓣架的三个固定部安放到输送系统内管上连接部22对应的连接槽222内，然后操作输送系统的手柄，使套管24向远端移动直到完全覆盖瓣膜的连接部22件。本实施例中设置为旋轮到达指定位置后，自动将整个瓣膜瓣架固定部对应的三个抓完全的覆盖到套管24内。图4中示出了瓣架的固定部完全覆盖到输送系统的连接部22的连接槽222后并被覆盖到连接套管内
的示意图，为清晰表达瓣架其他部分以压缩状态体现(实际为未压缩膨胀状态)。图5示出了此刻输送系统对应的位置示意图。完成预装后在经历相应的生产处理过程后，整个预装介入瓣膜系统被放置入包装系统内，然后完成灭菌程序，灭菌采用环氧乙烷进行，环氧乙烷灭菌条件可以参照相关现有技术进行。灭菌后该预装系统可进行存储和运输。
45.在临床使用的准备过程中，打开包装后，将预装的介入瓣膜系统取出，该系统不同于非预装的系统，从包装取出后，瓣膜和输送系统已连接成一体。系统取出后，将预装的介入瓣膜系统远端带瓣膜的部分，放入0℃的无菌的生理盐水内，然后调整安装辅助系统的锁定部件，将辅助系统的主体调整到收入位置，使其与瓣膜接触并能够产生压缩，并再次锁紧锁定部件，如图6所示。调整过程中适度地调整瓣架和瓣叶位置，做到瓣架无折叠，瓣叶未挤压进瓣架内，同时没有被瓣架成团地聚集挤压，避免对瓣架和瓣叶造成损伤。最后通过操作输送系统的旋轮，使输送系统外管向远端移动，进而带动外管囊将瓣膜收入到输送系统内。收入过程保持介入瓣膜部分一直在0℃的无菌的生理盐水内。收入过程对应的温度越低，收入阻力越小，收入越容易，优先选用0℃的无菌的生理盐水内进行，但也可以在瓣膜材料af温度以下的任何温度进行。收入后的状态如图7所示。
46.完成临床使用准备的预装介入瓣膜系统，植入到相应的瓣膜病变位置，植入后，首先操作手柄旋轮带动外管像前端移动，将瓣膜释放，检查判断瓣膜的位置，如果释放位置不准确，通过调整旋轮带动外管向远端运动将瓣膜回收后再次释放。位置正确后，再将通过调整手柄上对应的旋轮，使套管24向近端移动，释放输送系统上连接部22连接槽222里的瓣膜固定部对应的三个固定爪，使瓣膜完全释放，然后将输送系统按着相应的操作撤出体内完成瓣膜植入。
47.实施例二：
48.在实施例一的基础上，实施例二的瓣架近端除了3个固定部外，还设置有三个可弯折的倒钩14。输送系统连接部22相配合部分的锥度和外径设置为与前述固定部合围成的直径相同，固定连接部分的圆锥结构示意图如图8所示。该实施例中，在出厂预装阶段参照实施例一的过程将瓣膜瓣架三个固定部安放到输送系统内管上连接部22对应的连接槽222内，然后操作输送系统对应的控制旋轮，使套管24向远端移动直到完全覆盖瓣膜的连接部22件。完成此步操作后，再将瓣膜对应的三个倒钩设置外翻，然后操作输送系统的手柄使囊覆盖外翻的倒钩，外翻后示意图如图9所示，为清晰表达瓣架其他部分以压缩状态体现(实际为未压缩膨胀状态)。此处倒钩外翻伸入输送系统内的长度通常远大于瓣膜固定部的长度。倒钩部分深入囊部后的示意图如图10所示，为清晰表达瓣架其他部分以压缩状态体现(实际为未压缩膨胀状态)。预装后系统参照实施例一进行包装封口，然后进行辐照灭菌。
49.临床使用中，该预装介入瓣膜系统通过心尖途径植入到二尖瓣瓣膜位置，植入后，首先旋转输送系统手柄旋轮，将瓣膜释放，检查判断瓣膜的位置并进行调整直到释放位置准确。然后再继续调整该旋轮将瓣膜的三个倒钩释放，释放后卡住自然瓣膜的瓣叶，实现心室面的定位。根据需要可以在系统内设置牵拉单元，用于进一步控制外翻的倒钩的释放。倒钩释放后，再将通过调整手柄上对应的旋轮，使套管24像近端移动，释放输送系统上连接部22连接槽222里的瓣膜固定部对应的三个固定爪，使瓣膜完全释放，然后将输送系统按着相应的操作撤出体内完成瓣膜植入。另外可根据需要参照图11和图12设置一个牵拉调控装置，对瓣膜三个倒钩的释放进行控制。其中图11为倒钩未释放时系统示意图。图12为倒钩释
放后的系统示意图。
50.该实施例未描述的其他特征和操作过程可以参照实施例一进行。
51.实施例三：
52.图13示出了本发明的预装介入瓣膜系统实施例三的示意图。该输送系统包括手柄(图中未示出)，内管23、外管25。其中外管远端的囊，用于容纳完全收入到输送系统后的介入瓣膜，该囊兼起前述套管的作用，用于固定瓣架的固定部。此实施例下，所述瓣膜瓣架固定部12合围成的内径与输送系统连接部22的外径相同，否则容易引起瓣膜瓣架和瓣叶的压缩，对瓣膜性能造成损伤。该实施例未描述的其他特征和操作过程可以参照实施例一进行。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。