專利名稱：：用于改善心瓣膜功能的人工插入物的制作方法
技術領域：
：本公開涉及可植入心臟修復學(implantablecardiacprosthetics)領域,具體而言，涉及心臟人工插入物，用于減少通過心瓣膜如主動脈瓣的反流，以及涉及植入心臟人工插入物的方法。
背景技術：
：心瓣膜反流，或從心瓣膜流出側到流入側的泄漏，是當心瓣膜無法正常關閉時發生的狀況。心瓣膜反流降低心臟的效率，減少血液循環，并增加對心臟的壓力。在早期，心瓣膜反流使人感到疲勞和呼吸急促。如果任其發展，這一問題可導致充血性心力衰竭、心律失常或死亡。通過主動脈瓣的反流，有時也被稱為主動脈瓣關閉不全(aorticinsufficiency)，是影響到數百萬成年人健康的嚴重問題。主動脈瓣位于心臟左側，在左心室與主動脈之間。心室收縮期間，健康的主動脈瓣打開，以允許血液從左心室流進主動脈；然后在心室舒張期間關閉，以防止血液從主動脈回流進入左心室。但是，隨著時間推移，主動脈環的幾何構造發生變化，或其它原因，如鈣化、感染和損傷，可能會影響到主動脈瓣的功能性。結果是，主動脈瓣可能無法在心室舒張時完全關閉，從而導致反流。主動脈瓣關閉不全典型地通過在心內直視手術過程中用人工瓣膜替換有缺陷的天然瓣膜來治療。但是，心內直視手術具有高度創傷性，因此對于許多高危患者來說并非一種選擇。因此，近年來，微創方法(lessinvasivemethod)，如經皮瓣膜置換術(percutaneousvalver印lacement)，已經發展用于替換主動脈瓣。在一個實例中，包括支架和瓣膜的人工修復物(prosthesis)被卷曲成較小外形，然后通過經皮途徑被遞送到心臟中。一旦定位于治療部位，人工修復物被擴張用以代替天然主動脈瓣的功能。雖然經皮瓣膜置換術已顯示出大有前景，但是在遞送技術、瓣周漏(perivalvularleakage)和瓣膜耐用性方面仍然存在挑戰。此外，如果可能，修復而不是替換天然瓣膜是期望的。發明概述因此，在此處公開的是用于治療心瓣膜疾病的裝置和方法，其包括示例性實施方式，一種不需要體外循環的微創方法。這種裝置和方法的某些實施方式期望能夠減少或消除通過心瓣膜的反流。還期望的是，這種裝置和方法的實施方式非常適合用于在經皮或微創方法中遞送。還期望的是，這種裝置和方法的實施方式非常適合用于修復主動脈瓣。還期望的是，這種裝置的遞送是安全、可靠和容易的。還期望的是，這種裝置和方法的實施方式適用于針對廣泛多樣化的心瓣膜缺損而改善心瓣膜功能。還期望的是，這種裝置和方法的實施方式能夠不用替換天然瓣膜就可改善瓣膜功能。本公開的各種實施方式提供了用于改善有缺陷的心瓣膜功能的改進的裝置和方法。具體實施方式可被配置為采用經皮或微創的方法植入心臟，其中體外循環不是必需的。在本公開一個代表性實施方式中，人工裝置包括錨定部件和插入部件，所述插入部件被配置用于在天然瓣膜如主動脈瓣的小葉之間展開。插入部件期望被成形為填補小葉之間的間隙(一個或多個)，以在心室舒張期間產生緊密密封，從而最大限度地減少或防止通過主動脈瓣的反流。插入部件期望被制造成使得天然小葉與插入部件表面嚙合的尺寸。當被配置用于典型的主動脈瓣時，插入部件期望包括三個臂狀物，它們從中心區域徑向向外延伸。每個臂狀物被成形為放置在主動脈瓣的鄰近小葉之間。錨定部件被提供用于將插入部件穩固在其展開的位置。在示例性實施方式中，錨定部件采用支架的形式，所述支架被配置用于在升主動脈(ascendingaorta)內的展開。在一種變體中，插入部件可以被配置(例如，具有兩個臂狀物)用于只有兩個小葉的主動脈瓣。在另一種變體中，插入部件可以被配置在肺動脈瓣中使用，用于治療肺動脈瓣閉鎖不全。在本公開另一代表性實施方式中，人工裝置包括由支架形成的錨定部件，和插入部件——其被配置用于在天然主動脈瓣的小葉之間展開。錨定部件期望包括用于提供單向流動的瓣膜部件。錨定部件期望被配置用于遞送至升主動脈。支架通過自擴張或球囊擴張進行擴張，使得支架被錨定在主動脈中。展開之后，在支架里的瓣膜部件防止或最大程度地減少通過主動脈的血液回流。插入部件被遞送到天然主動脈瓣中，以改善天然瓣膜的功能。因此，兩個單獨的瓣膜(例如支架瓣膜和天然瓣膜)協同工作，以防止通過主動脈環的反流。通過在天然瓣膜內展開插入部件，使天然瓣膜發揮它應有的功能，并且血液以基本自然方式進入冠狀動脈。該支架瓣膜補充了天然瓣膜的功能。如果期望，該支架瓣膜可建造成在天然瓣膜之前或之后(期望的是之后)關閉，以進一步影響和改善天然瓣膜的功能，并改善血液動力學。在一個代表性實施方式中，提供了用于治療有缺陷的心瓣膜的系統和方法。所述系統包括人工裝置，其包括錨定部件和插入部件。所述系統進一步包括遞送導管，用于通過經皮途徑將人工裝置遞送至心臟中。遞送導管期望包括具有腔的伸長護套(外殼，sheath)，該腔的大小適于容納人工裝置。在示例性實施方式中，在通過對象脈管系統推進的過程中，人工裝置以收縮的構造被容納在護套內。在一種變體中，外殼被配置用于逆行推進，并可以配置有可偏轉的末端部分，用于促進在主動脈弓周圍的導向(navigation)。達到治療部位后，護套被移動至相對人工裝置近端，以便從外殼彈出該裝置。該裝置隨后被允許擴張，使得插入與主動脈瓣中的間隙相符，錨定部件與主動脈內壁嚙合。在本公開另一個代表性實施方式中，人工裝置包括錨定部件和具有三個可擴張臂狀物的插入部件，所述插入部件被配置用于在閉鎖不全的主動脈瓣中的間隙之間展開。每個臂狀物期望包括可擴張區域，其以有些類似降落傘的方式打開，以防止反流。在心室收縮期間，每個可擴張區域會收縮以使通過主動脈瓣的血液流動不受阻礙。在本公開某個代表性實施方式中，人工裝置包括插入部件，其被配置用于在主動脈瓣內展開和錨定部件，其被配置用于固定在左心室內。伸長的主體部分被提供用于連接插入部件與錨定部件。在一種變體中，人工裝置可以以多個階段被遞送。在第一階段，錨定部件被遞送，然后使其生長至心臟壁中。在第二階段，在充分的向內生長發生后，插入部件被附著至錨定部件。在本公開另一代表性實施方式中，人工裝置包括錨定部件和插入部件，所述插入部件被配置用于在二尖瓣的前葉和后葉之間展開。插入部件期望被成形為填補天然小葉之間的間隙，以防止通過二尖瓣的反流。插入部件的大小使得在心室收縮期間二尖瓣小葉與插入部件表面嚙合以產生緊密密封。作為本實施方式的變體，提供一個或多個通過插入部件的通道以允許血液在一個方向通過裝置流動，而進一步改善瓣膜功能。上述和其它特征根據以下對幾個實施方式的詳細描述將變得更加明顯，所述描述參考附圖來進行。圖1顯示了心臟的橫截面圖。圖2是人工裝置的透視圖，其包括錨定部件和插入部件，所述插入部件被配置用于在天然主動脈瓣的小葉之間展開。圖3是插入部件的橫截面圖，其帶有生物相容性材料的外涂層。圖4是放置在主動脈瓣內的圖2插入部件的橫截面圖。圖5是主動脈的部分剖視圖，圖解在治療主動脈瓣關閉不全的對象內展開的圖2的人工裝置。圖6是透視圖，其圖解人工裝置的一種實施方式，其中插入部件被直接附著到錨定部件。圖7是收縮狀態下包含在外殼內的圖6插入部件的橫截面圖，用于遞送至治療部位。圖8圖解從護套彈出并擴張成擴張狀態后的圖6的插入部件。圖9A是人工裝置的透視圖，該人工裝置包括用于在主動脈瓣里展開的插入部件和帶有用于穩固到左心室的嚙合部件的錨定部件。圖9B是以擴張狀態顯示的多個嚙合部件的示例性實施方式的分解圖。圖9C是以壓縮狀態顯示的圖9B的多個嚙合部件的透視圖，用于遞送到心臟。圖10是圖9A所示的實施方式的變體，其中提供可選的錨定部件。圖11是類似于圖2所示的實施方式的人工裝置的透視圖，其中所述錨定部件包括支架和用于在升主動脈里展開的瓣膜部件。圖12是類似于圖2所示的實施方式的人工裝置的透視圖，其中插入部件以兩個臂狀物形成。圖13是人工裝置的透視圖，該人工裝置包括錨定部件和在心臟中展開的插入部件，用于治療閉合不全的二尖瓣。圖14是圖13插入部件的橫截面圖。圖15是橫截面圖，圖解說明帶有通道和瓣膜部件的插入部件，以允許血液在一個方向通過插入部件流動。具體實施方式詳述I.術語解釋除非另有說明，此處使用的所有技術和科學術語，具有與本公開所屬領域普通技術人員通常理解的相同含義。為了便于查閱本公開各種實施方式，提供下列術語解釋單數術語“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”包括復數指稱，除非上下文另有明確表示。術語“或(or)”指所陳述的可選要素的單個要素或兩個或更多要素的組合，除非上下文另有明確表示。術語“包括”(“include”)是指“包含”(“comprises”)。舉例來說，包括或包含A和B的裝置含有A和B，但可以任選地含有C或除A和B之外的其它組分。另外，包含或包括A或B的裝置可以含有A或B或者A和B，并任選地含有一個或多個其它組分，如C。術語“近端(proximal)，，是指更靠近操作者的設備部分，而“遠端”(distal)是指遠離操作者的設備部分。術語“對象”是指人和其它動物對象。在某些實施方式中，對象是人或其它哺乳動物，如靈長類動物、貓、狗、牛、馬、嚙齒類動物、綿羊、山羊或豬。在具體實例中，所述的對象是人類患者。雖然與此處所述類似或等同的方法和材料可用于本公開的實踐或測試中，但是合適的方法和材料描述如下。在沖突的情況下，遵循包括術語在內的本說明書。此外，材料、方法和實施例僅僅是說明性的，而不意圖是限定性的。II.人類心臟的解剖學概述參考圖1，提供了心臟1的橫截面圖。血液流經上腔靜脈2和下腔靜脈4進入心臟1的右心房6。三尖瓣8控制右心房6和右心室15之間的血液流動。當血液從右心室15泵出至肺部時，三尖瓣8關閉。此后，三尖瓣8開放，將來自右心房6的血液再填充右心室15。三尖瓣8小葉的游離緣通過腱索10連接至右心室15內的乳頭肌12，用于控制三尖瓣8的運動。血液從右心室15被泵送通過肺動脈瓣20到達肺動脈22，其分支進入伸向肺部的動脈。離開肺后，充氧的血液流經肺靜脈觀，進入心臟1的左心房26。二尖瓣30控制血液在左心房沈和左心室17之間的流動。二尖瓣30在心室收縮期關閉，此時血液從左心室17流出進入主動脈34。此后，二尖瓣30開放，將來自左心房沈的血液再填充左心室17。二尖瓣30小葉的游離緣通過腱索11連接至左心室的乳頭肌13，用于控制二尖瓣30的運動。來自左心室17的血液經主動脈瓣32被泵送至主動脈34，其分支進入通向身體各個部位的動脈。主動脈瓣32包括三個小葉(也稱為皮瓣或尖)，其被統稱為36。當心臟跳動時，小葉36開啟和關閉來控制血液從心臟的左心室17流至主動脈34中。III.用于減少通過心瓣膜的反流的人工裝置如果心瓣膜的任何部分不能正常發揮功能，心臟的效率可能會受到嚴重損害。例如，心瓣膜可能會失去正常關閉的能力，原因在于瓣膜周圍的環面或松弛下垂的小葉的擴張。小葉還可由于疾病如風濕性疾病而收縮，從而在瓣膜內小葉之間留下間隙。心瓣膜關閉能力的喪失導致血液回漏(與正常血液流動相反)，通常被稱為反流，其通過主動脈瓣進入左心室。反流可嚴重損害心臟功能，因為更多的血液不得不通過反流瓣膜被泵出，以保持足夠的循環。本公開的實施方式提供用于改善有缺陷的心瓣膜如主動脈瓣的功能的裝置和方法。此處公開的裝置和方法期望采用經皮或微創手術方法被遞送到對象的心臟中。因此，此處所述的期望遞送方法不需要體外循環(例如，來自對象的循環血液被發送至機體以外的路線，以對其進行處理，然后返回至對象的循環)。例如，在一個實施方式中，遞送導管(或類似的遞送裝置)通過胸壁切口插入，然后通過心臟組織(例如，通過心尖)進入患者跳動心臟的腔體。遞送導管可允許人工裝置以收縮的結構被遞送到心臟中，然后在心臟內擴張用于治療有缺陷的心瓣膜。因為期望傳送方式不需要體外循環，所以與傳統的心內直視手術相比，并發癥大大減少。圖2圖解了人工裝置100的實施例，其可被用于減少或消除通過心瓣膜如主動脈瓣的反流。人工裝置100包括插入部件102和錨定部件110。插入部件102期望包括用于接觸天然瓣膜小葉如天然主動脈瓣小葉的實體外表面。在此處使用，“實體(實心，無孔，solid)”表面是指非穿孔表面，其不包含血液可以通過的任何開口。如圖2所示，插入部件102包含第一延伸部分或臂狀物104，第二延伸部分或臂狀物106，和第三延伸部分或臂狀物108。延伸部分104、106、108期望在插入部件102的中心部分112周圍，以相同角度間隔，并從此處向外徑向延伸。人工裝置100可包括多個間隔物(spacer)或連接部件120，用于在與錨定部件110隔開的位置安裝插入部件102。如圖2所示，三個這樣的間隔物或連接部件在圖解的實施方式中被提供，用于將插入部件102連接至錨定部件110。在圖解的實施方式中，錨定部件110采取自擴張或球囊擴張支架的形式，其具有開放式框架結構，如圖2所描繪。所述錨定部件可用各種合適的擴張材料和/或彈性材料制造，如不銹鋼、鈦、形狀記憶合金或其它生物相容性金屬。在一個實施例中，錨定部件110是自擴張式的，并用形狀記憶合金制造，如鎳鈦(nickeltitanium,NiTi)形狀記憶合金，例如如以商品名稱Nitinol銷售。在另一個實施例中，錨定部件110是球囊擴張式的，并用不銹鋼或其它合適的材料制造。在具體實施方式中，所述的錨定部件110包括支架，該支架具有多個成角度間隔的軸向支柱，或支撐部件，其沿部件軸向(縱向)延伸。錨定部件110也可包括多個軸向間隔的圓周帶或支柱，其附著至軸向支柱。圓周形支柱形成有多個彎曲，這些彎曲允許錨定部件110被壓縮到較小的直徑以便遞送到植入部位，并擴張至其發揮功能的大小，以便將插入部件102錨定至心臟。圓周形支柱可包括多個以Z字形(zig-zag)或鋸齒(saw-tooth)構造排列的線型支柱部件，其形成確定相鄰支柱部件之間的彎曲。在其它實施例中，一個或一個以上的圓周帶可具有彎曲或蜿蜒的形狀，而不是Z字形形狀。在變體中，錨定部件110可進一步包括固定或附著部件，如倒鉤、釘、凸緣、吊鉤等等，其沿錨定部件110的外部分布，用于提高錨定部件110在主動脈內錨定插入部件的能力。對可以在此處公開的實施方式中使用的示例性支架的進一步詳述，在美國專利號6730118、美國專利號6767362和美國專利號6908481中公開，在此處每篇專利都以其全部并入作為參考。雖然錨定部件主要以支架的形式進行描述，應該可以理解廣泛多樣的錨定機構都可以使用，同時保留在本公開范圍之內。例如，錨定部件可以由一個或一個以上固定器形成。在一個具體實施例中，錨定部件可以是多個間隔分開的固定器，其向外延伸以接觸心瓣膜環附近或心瓣膜環內的組織。固定器的尺寸和配置適于將主體穩固至心瓣膜環。例如，所述一個或多個固定器可以是環形帶，其由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯、不銹鋼、Nitinol、鈦、聚酰亞胺、聚酯、形狀記憶材料或它們的混合物制成。所述一個或多個固定器可包括突起、倒鉤、針和吊鉤等等嚙合部件，用于輔助將人工裝置錨定在心瓣膜內。插入部件102被配置用于插入閉鎖不全的主動脈瓣的小葉之間，以填補小葉之間的間隙。在一個具體實施例中，插入部件102顯示出足夠的剛性，以基本保持其展開的形狀，并具有足夠的彈性和/或柔性，以便被壓縮到減小的直徑，用于在遞送護套中遞送。插入部件可由塑料、金屬(如形狀記憶金屬)或適于植入到對象內的其它生物相容性材料制造。在具體實施例中，如圖3所圖解，插入部件102可包括內支撐層127和外層或護套128。外層1可由生物相容性材料制造，如布類或織物材料(天然或合成)或生物材料，如膠原或生物組織材料，以保護天然小葉免受損害(例如，阻止響應小葉接合和解除接合可能發生的磨損)。例如，與天然小葉相容的平滑的動物心包(smoothanimalpericardium)，如馬、牛、豬或其它動物的心包組織，可以包括在外層128內。這些組織可以通過適當的鞣革環境來鞣制或固定，或心包可以與通過解毒方法結合的戊二醛和肝素交聯。在某個實施例中，生物組織材料可以是NO-REACT天然組織產品之一，其顯示出改進的生物相容性，并減輕鈣化及血栓形成。外層1可覆蓋內層127的整個外表面或經選擇的一部分的外表面，如那些接觸天然瓣膜的部分。在某些實施例中，插入部件102的直徑與天然主動脈瓣的直徑相似，這樣，每個延伸部分就延伸進入主動脈瓣小葉之間的尖端中。因此，裝置100的插入部件102在展開后保持在主動脈瓣內居中。在某些實施例中，插入部件的直徑約18mm至約^mm,其中約22毫米為具體實施例。與錨定部件110的直徑相比，插入部件102的直徑可以略小。此構造允許插入部件收縮或折疊成較小直徑，用于在遞送護套中遞送。此外，插入部件的長度可以有所變化。例如，在一個實施方式中，插入部件的長度與錨定部件長度大致相同。在其它實施例中，插入部件的長度大于或小于錨定部件的長度。在某些實施例中，插入部件的長度為約20mm到約30mm，其中約25mm為具體實施例。如圖4所示，插入部件102的橫截面輪廓可以成形為使得天然小葉36a、36b、36c能夠接觸插入部件102的側面，以在心室舒張期建立緊密密封。例如，三個間隔開的延伸或臂狀物104、106和108從插入部件102的中心區域112徑向向外延伸。在某些實施例中，臂狀物在寬度上從中心部分向延伸部分外端逐漸變細。例如，每個臂狀物包括第一末端114和第二末端116。所述的第一末端114比第二末端116寬。每個臂狀物都包括第一側面122和第二側面124，每一個側面被配置為與天然小葉接觸。末端114、116和側面122、1M可被配置為具有平滑邊緣，以盡量減少或消除溶血效應。此外，每個臂狀物被配置為填補主動脈瓣的相鄰小葉之間的間隙，從而防止通過主動脈瓣的反流。臂狀物的接觸表面可以顯示出足夠的順應性和/或柔韌性，以允許天然小葉與插入部件102嚙合，產生緊密密封而不損壞小葉。例如，如上所述，每個臂狀物可包括生物相容性材料，如膠原或心包組織，以阻止響應臂狀物與天然小葉嚙合或接合而可能發生的磨損。當用于治療主動脈瓣時，插入部件的橫截面輪廓可以被最小化，以便當主動脈瓣完全開放時限制從左心室到主動脈的血流阻力。此外，插入部件的一個端部或兩個端部可以是錐形或圓形的，這樣就不存在垂直面對血液流動的平面。關于圖解的實施方式，應當理解人工裝置能夠最大限度地減少或防止反流，而不利用任何移動部件。因此，與需要利用移動部件的可選心瓣膜修復和更換技術相比，該裝置可以獲得更大的耐用性。插入部件102可被配置以可擴張的結構，如可移動的薄片(flap)，以進一步阻止通過主動脈瓣的反流。每個可擴張的結構可被配置用于填補相鄰天然瓣膜小葉之間的空隙。在一個實施例中，可移動的薄片可以被配置為以類似于降落傘的方式打開，以阻止天然主動脈瓣小葉之間的血液反流。在心室收縮期，可移動薄片收縮，以使血液以基本無阻礙的方式，從左心室經天然主動脈瓣流進主動脈。關于可擴張插入部件(例如瓣膜部分)的另外詳細說明，可以在申請人于2006年4月19日提交的共同未決的美國申請號11/407，582(美國專利公布號2006/0M1745)中找到，其在此以全文并入作為參考。在'5申請中所述的、被配置用于二尖瓣的可擴張人工裝置的原理和特點，也適用于此處所述的在主動脈瓣里使用的裝置。如上所述，并如圖2所示，人工裝置100包括多個間隔物或連接部件120。每個連接部件通常可以為圓柱形狀，盡管可使用任何其它合適的形狀。在某些實施例中，每個連接部件的長度為約6mm到約14mm，其中約IOmm為具體實施例。每個連接部件優選地將插入部件102的臂狀物結合至錨定部件110。連接部件120可協助穩定插入部件102。每個連接部件期望顯示出足夠的剛性，以基本將插入部件保持在相對于錨定部件的固定位置。連接部件可由塑料、金屬或其它生物相容性材料制成，其適于植入到對象中。連接部件120也最大限度地減少人工裝置對流向冠狀動脈血流的干擾，這是通過使錨定部件110定位于冠狀動脈口之上以及插入部件102定位在天然主動脈瓣內來實施。正如圖4中最佳圖解，主動脈瓣32的天然小葉36a、36b、36c在心室舒張期與插入部件102接觸而產生緊密密封。通過使主動脈瓣32產生緊密密封，可以最大限度地減少或避免從主動脈進入左心室的反流。在心室收縮期，天然小葉開放——正如它們自然而為，使血液從左心室被泵至主動脈。從圖4可以看出，插入部件102的橫截面面積與通過主動脈瓣環的流通面積相比，相對較小。因此，在圖解的實施方式中，插入部件102基本不會在心室收縮期阻礙血液經主動脈瓣的流動。參考圖5，其圖解了在對象中展開后的人工裝置100。如圖5所示，錨定部件110在主動脈瓣上方如冠狀動脈口38上方的主動脈中展開，以便不干擾通過冠狀動脈的血液流動。插入部件102在天然主動脈瓣中展開，以改善主動脈瓣的功能。例如，插入部件102位于天然主動脈瓣內，其每個臂狀物104、106和108在兩個小葉的相鄰邊緣之間延伸，這樣，主動脈瓣32的小葉與臂狀物104、106和108接合。連接部件120從錨定部件110延伸至插入部件102，以保持插入部件102處于充分固定的位置。在心室舒張期，主動脈瓣32的小葉關閉并擠壓插入部件的壁而產生一個緊密密封。雖然閉鎖不全或有缺陷的主動脈瓣中的天然小葉可能無法完全關閉，但是插入部件102的臂狀物填充間隙，使得很少或沒有血液能夠從主動脈回流至左心室。正如所示，天然主動脈瓣不被切除，并繼續以基本正常的方式發揮作用。因此，隨著時間推移，如果天然瓣膜能夠自身治愈或如果發現可替代治療，有可能去除人工裝置。參考圖6，顯示了根據另一實施方式的人工裝置200。人工裝置200包括插入部件102和錨定部件110。在圖解的實施方式中，插入部件102直接與錨定部件110連接，而不通過連接部件120。例如，插入部件可以通過插入部件102的近端118連接到錨定部件110，例如插入部件102的近端被部分容納在錨定部件110的末端部分內并被其環繞。在圖解的實施方式中，插入部件102的直徑小于錨定部件110的直徑。此結構允許插入部件102在植入過程中收縮或折疊，并隨后在瓣膜里展開。9所公開的人工裝置可被配置用于以經皮或微創方法遞送，其中只需要小的進入切口。在一個實施例中，人工裝置可被配置以便其能夠被卷曲或以其它方式收縮成較小外形，然后放置在遞送護套中，用于推進至治療部位。例如，圖7圖解了在收縮狀況下護套(sheath)142內的人工裝置200。如所示，插入部件102可被配置具有足夠的柔韌性，以使臂狀物可以折疊，或者使其呈現彎曲外形，以便在遞送過程中暫時減小插入外形。從護套142中彈出后，錨定部件110和插入部件102擴張到完全擴張的狀態，如圖8所示。當以經皮方法被遞送到主動脈瓣后，期望利用可偏轉護套，以便于通過病人的血管和在主動脈弓周圍的導向。關于被配置用于將治療裝置遞送到主動脈瓣的可偏轉護套的各種實施方式的詳細說明，可以在申請人于2005年6月13日提交的共同未決的美國申請號11/152，觀8中找到，其名稱為“心瓣膜遞送系統”，其此處以全文引用的方式并入。圖9A顯示人工裝置300，其可用于減少或消除心瓣膜反流，如主動脈瓣反流。在此實施方式中，人工裝置包括插入部件102——其被配置用于插入主動脈瓣中，和錨定部件302——其被配置用于固定至左心室內的肌肉壁。錨定部件302可以包括多個嚙合部件304，如鉤或指狀物，其沿肌肉壁穿透組織，以將插入部件102固定至心臟。嚙合部件304可用任何生物相容性材料制成，如生物相容性的金屬或塑料，其能穿透左心室肌肉壁，以將插入部件102固定至心臟，而不會基本損傷該壁。錨定部件302可包括伸長的主體部分或軸306，其連接嚙合部件304與插入部件102。在一個實施例中，伸長主體部分306和嚙合部件304可由單塊材料制成。另一個實施例中，伸長主體部分306和嚙合部件304可以各自單獨制造，隨后通過任何合適的方法如焊接而彼此結合。伸長主體部分306和嚙合部件304可以由相同或不同的材料制成，這取決于裝置300的每一部分所期望的材料特性(彈性、剛性、收縮性等)。通過將多個嚙合部件304放置在左心室心尖附近的左心室內，人工裝置300可放置在心臟內，以最大限度減少主動脈瓣反流。在圖解的實施方式中，多個指狀物或鉤沿左心室心尖附近的左心室肌肉壁穿透組織。插入部件102定位在主動脈瓣環內，以使其上部和下部可在天然主動脈瓣的上面和下面延伸，并且插入部件102的臂狀物被調整為與主動脈瓣的三個尖端接合，因此，每個小葉可在插入臂狀物之間上下移動。圖9B和9C顯示了錨定部件302的下端部分，其具有用伸長尖頭物制成的多個嚙合部件304。伸長尖頭物304期望被配置為，當其被推離遞送護套時，從圖9C壓縮構造自擴張成圖9B的“開花的”或擴張的構造。此開花式構造借助自彎曲區域30期望實現，其使尖頭物304從主體502的中心徑向向外并向后朝向主體的第二末端偏轉。尖頭物304期望有尖角或有刺，以促進與心臟肌肉壁滲透和嚙合。錨定部件302可由單管形狀記憶材料制成，例如，舉例來說，Nitinol。在制造過程中，形狀記憶材料可以用機械或激光切割工具來切割。切割管后，擴張或開花式形狀可以采用本領域已知的技術(如熱定形形狀)被賦予形狀記憶材料的記憶。制造錨定部件的方法在申請人共同未決的美國申請號11/750，272(以下簡稱“'272申請”)中詳細描述，其在此以引用方式并入。在一個優選的實施方式中，錨定部件被制成具有延伸的構造，其符合在錨定部件將被展開的位置處心臟特定表面區域的輪廓，如'272申請所述。包括尖頭物304在內的錨定部件302的表面，期望被配置用于促進組織在其表面甚至進入其中生長。在一個實施例中，通過給錨定部件提供相對粗糙和/或多孔表面來實現這種生長。此外，本領域已知的生物涂層類型可被包括在錨定部件302的表面上，以促進愈合和組織生長。圖10顯示了錨定部件402的另一種變體，其中一個或多個錨如圖示的板404，位于心臟肌肉壁的相對側上，用于將人工裝置400錨定至心臟。板404可由任何生物相容性材料制成，如生物相容性金屬或塑料。錨定部件402包括軸406，其具有被連接到插入部件102的上端部分和延伸通過心臟壁的下端部分。一塊板404被安置于左心室內的軸上，另一塊板404被安置于左心室外的軸上，以將軸穩固在適當的位置。如果期望，人工裝置可以以多個階段展開，其中，在第一階段，插入部件被遞送之前，錨定部件附著到主動脈(或心室壁)。在第二階段，該裝置的插入部件后來(如幾個小時、幾天或幾周后)被連接到錨定部件。第一階段和第二階段之間的時間間隔有利于組織愈合，甚至在錨定部件上生長，從而進一步在心臟內嵌入錨定部件。在不存在裝置的插入部件可賦予組織額外壓力的情況下，愈合和過度生長可以更迅速地進行，其具有較小的副作用(例如不必要的疤痕)。關于示例性錨定部件、可擴張插入部件和兩階段展開的附加詳細說明可在‘272申請中找到。圖11顯示了人工裝置的另一種可選實施方式，以500表示。錨定部件110可以是支架，并且可以包括安裝在支架內的瓣膜部件130。在圖解的實施方式中，瓣膜部件130是有三小葉式生物人工瓣膜。在具體實施例中，錨定部件和瓣膜部件可采取Cribier-Edwards瓣膜的形式，由加利福尼亞的EdwardsLifescienceaofIrvine制造。關于有支架瓣膜示例性實施方式的附加詳細說明可以在美國專利號6，893，460中找到，其在此以全文引用的方式并入。支架中的瓣膜部件130確保通過支架的單向流動。支架期望被配置用于遞送到升主動脈中。支架以自擴脹或球囊擴張的方式擴張，以使支架被錨定在主動脈內。展開后，支架內的瓣膜部件防止血液經主動脈回流。插入部件被遞送到天然主動脈瓣中，以改善天然瓣膜的功能。因此，兩個單獨的瓣膜(即支架瓣膜和天然瓣膜)協同運作，以阻止經主動脈環的反流。通過插入部件在天然瓣膜內的展開，天然瓣膜被允許發揮它應有的功能，血液被允許以基本自然的方式流入冠狀動脈。該支架瓣膜補充了天然瓣膜的功能。如果期望，支架瓣膜可被建造成在天然瓣膜之前或之后閉合，以進一步影響和改善天然瓣膜功能，并改善進入冠狀動脈的血流動力學和/或灌注。參考圖12，提供了根據又一種實施方式的人工裝置600。人工裝置600被配置用于在只有兩個小葉的異常主動脈瓣中使用。為了治療這部分人群，插入部件602具有兩個臂狀物604、606，用于填補小葉之間的間隙。此外，在某些具有三個小葉的主動脈瓣中，可能沒有必要填補三個小葉各個之間的間隙。因此，使用圖12所示類型的插入部件可以是期望的，用于防止或減少在三個小葉瓣膜中的反流。為了說明起見，人工裝置的期望實施方式已在上文描述，用于用在通常具有三個小葉的瓣膜如主動脈瓣中。但是，本領域普通技術人員應該認識到，裝置的變體也可以一種類似的方式用于治療另一種具有三個小葉的瓣膜，如肺動脈瓣。用于治療肺動脈瓣時，錨定部件(例如支架)可被配置用于在肺動脈干或肺動脈內展開。可選地，錨定部件可被固定在右心室內。參考圖13到15，人工裝置700被配置用于治療二尖瓣，如缺陷型二尖瓣。如圖13所示，人工裝置700包括插入部件702和錨定部件704。插入部件702包括一個主體，其尺寸和形狀適于填補閉鎖不全的二尖瓣前小葉與后小葉之間的間隙。在一種具體實施方式中，插入部件702顯示出足夠的剛性，以基本保持其展開的形狀，并具有足夠的彈性和/或柔性，以便被壓縮到減小的直徑，用于在遞送護套中遞送。插入部件可由塑料、金屬或適于植入到對象內的其它生物相容性材料制造。在具體實施例中，如上所述，插入部件可包括基本由生物相容性材料制成的外層或護套，所述生物相容性材料如布類或織物材料(天然或合成)或生物材料，如膠原或生物組織材料，以保護天然小葉免受損害(例如，阻止響應小葉接合和解除接合可能發生的磨損)。例如，與天然小葉相容的平滑的動物心包，如馬、牛、豬或其它動物的心包組織，可以包括在外層內。這些組織可以通過適當的鞣革環境來鞣制或固定，或心包可以與通過解毒方法結合的戊二醛和肝素交聯。在某個實施例中，生物組織材料可以是NO-REACl·天然組織產品之一，其顯示出改進的生物相容性，并減輕鈣化及血栓形成。外層可覆蓋插入部件102的整個外表面或外表面的選定部分，例如那些接觸到天然小葉的部分。插入部件702的形狀可為錐形和/或平滑邊緣，以最大程度地減少或消除溶血作用。插入部件702的橫截面輪廓被成形為使得天然小葉能夠接觸插入部件702的側面703a和70北，以產生緊密密封。如圖13-15所示，插入部件702優選地具有月牙形橫截面輪廓，以更好地符合天然小葉的彎曲。插入部件702的表面具有順應性，其允使得天然小葉能夠與插入部件702嚙合，以產生緊密密封，而不損壞小葉。例如，如上所述，表面可包括生物相容性材料，如膠原或心包組織，以阻止響應插入部件表面與天然小葉嚙合或接合時可能發生的磨損。在工作中，二尖瓣的天然小葉在心室收縮期擠壓插入部件的壁，以產生緊密密封，并防止血液從左心室到左心房的反流。在圖解的實施方式中，人工裝置700的錨定部件704包括軸或伸長的主體部分706，其下端部分形成穿透部分708。板709可以在心臟壁的相對側上安置在穿透部分708之上，以將軸固定在適當的位置。錨定部件704的主體部分706和穿透部件708可以是任何合適的形狀和材料，其賦予裝置700每個部分所期望的材料特性(彈性、剛性、收縮性等等)。例如，穿透部件708可以由任何生物相容性材料制造，如生物相容性的金屬或塑料，其能穿透左心室肌壁以將插入部件702固定至心臟，而不會基本損害該壁。在一個實施例中，錨定部件704可被配置為在左心室內展開。圖14是圖13所示插入部件702的橫截面圖。在此實施方式中，插入部件702具有基本實心的橫截面。在一種變體中，如圖15所示，插入部件702可以包括沿縱軸延伸的通道。該通道可適合于使血液在一個方向經插入部件流動。瓣膜部件可被包括在插入內，以確保血液僅在一個方向流動。在一個具體實施例中，瓣膜部件可以包括一個或多個薄片部件712，其界定出狹縫或開口710。通過使血液僅在一個方向流動，瓣膜部件模仿目標瓣膜的功能。因此，從一個方向流動進入通道的血液打開薄片，從而流經插入部件，而從相反方向流動進入通道的血液被瓣膜阻止。IV.用于減少通過心瓣膜反流的系統和方法此處公開的是用于治療有缺陷的心瓣膜的系統和方法。在一種實施方式中，所述的系統包括人工裝置，其包括錨定部件如自擴張式錨定部件和插入部件。該系統可進一步包括遞送導管，用于通過經皮方法將人工裝置遞送至心臟。例如，該導管可被經皮引入患者的脈管系統中(例如引入外周動脈如股動脈中)并推進至植入部位。在某些實施方式中，例如，導管的尺寸適于通過在腹股溝內的小切口插入，并具有至少約80cm通常為90-100cm的長度，以使軸以逆向途徑實現從股動脈和髂動脈到升主動脈的經腔定位。可選地，導管以具有較短的長度，例如約20-60cm，用于通過其它插入點導入，如，例如髂動脈、肱動脈、頸動脈或鎖骨下動脈。在股骨途徑中，導管期望具有足夠長度和柔韌性，以穿過經股動脈、髂動脈、降主動脈和主動脈弓的路徑。與此同時，導管期望具有足夠的可推性，以通過在近端的推動使其推進至升主動脈；并具有足夠的軸向、彎曲和扭轉硬度，以便于即使導管位于曲折的血管結構內，醫生也可控制遠端的位置。可選地，導管可經肋骨之間的通道穿過。在一種技術中，導管以所謂微創的方法通過患者心臟以上的胸腔并穿過主動脈弓內的切口推進。在另一項技術中，導管通過心臟壁中的切口推進，優選地是沿心尖。人工裝置被推進至將被治療的心瓣膜，并且其被定位為跨過瓣膜延伸，其中該裝置的臂狀物被插入小葉之間，使得瓣膜小葉關閉并擠壓插入部件的壁而產生緊密密封。在某些實施方式中，遞送導管包括伸長的護套，其具有大小適于容納人工裝置的腔。在推進通過對象的脈管系統的過程中，人工裝置以收縮的構造被容納在護套中。例如，在推進至左心室的過程中，該裝置最初被包含在遞送護套中，其中錨定部件保持處于徑向壓縮狀態。在一種變體中，遞送護套的遠端部分被配置用于逆向推進，并可以被配置有可偏轉的末端部分，用于促進主動脈弓周圍的導向。到達治療部位后，護套被移至相對人工裝置近端，以便從護套中彈出該裝置。隨后，該裝置被允許擴張，使得其插入與主動脈瓣內的間隙相符，并且錨定部件與主動脈內壁嚙合。盡管本發明實施方式優選地被配置用于經皮或微創遞送方法，但是，在某些情況下，插入部件可通過心臟直視外科手術而展開。在這些實施方式中，遞送導管可能不是必需的，因為有缺陷的天然瓣膜可被直接進入。盡管本公開已在具體實施方式和應用方面進行描述，但是本領域普通技術人員根據該教導可以創造出另外的實施方式和修改，而不偏離所要求包含的發明的精神或超出其范圍。因此，應當理解，此處附圖和描述以實施例的方式提供，以便于對本公開的理解，其不應被理解為限制其范圍。權利要求1.用于改善二尖心瓣膜功能的裝置，其包括插入部件，其被配置用于插入所述二尖心瓣膜的小葉之間，所述插入部件適于在展開后維持基本上恒定的外部輪廓，所述插入部件具有第一和第二小葉接觸表面，用于密封所述二尖心瓣膜的小葉之間的間隙，并防止從左心室到左心房的反流；錨定部件，其與所述插入部件連接，所述錨定部件包括伸長的主體部分；和穿透部件，其適于嚙合沿著所述左心室壁的組織，所述穿透部件與所述伸長的主體部分的底端連接。2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述插入部件具有基本實心的橫截面。3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述插入部件進一步包括通道和安置于所述通道內的瓣膜部件，用于使血液僅在一個方向流動，所述通道沿縱軸延伸。4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述插入部件包括內部支撐和界定所述第一和第二小葉接觸表面的外層，所述外層包括生物材料，用以當所述二尖心瓣膜小葉接觸所述第一和第二小葉接觸表面時，抑制所述二尖心瓣膜小葉的磨損。5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述外層由心包組織形成。6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述穿透部件進一步包括被配置為安置在心臟壁的相對側上的兩個板。全文摘要公開了用于改善心瓣膜如主動脈瓣功能的裝置和方法。在一個實施方式中，所述裝置包括插入部件，其配置用于插入主動脈瓣的小葉之間。插入部件優選地包括三個從中心部分向外延伸的徑向臂狀物。該裝置還包括錨定部件，其與插入部件連接并被配置用于將插入部件保持在心瓣膜內。在工作時，每個臂狀物可填補心瓣膜小葉之間的間隙，從而最大限度地減少或防止通過心瓣膜的反流。文檔編號A61F2/24GK102283721SQ201110206268公開日2011年12月21日申請日期2007年5月31日優先權日2006年6月1日發明者D·L·豪澤,D·埃倫,J·O·索里姆申請人:愛德華茲生命科學公司