本發(fā)明是關(guān)于一二尖瓣或一三尖瓣人工心臟瓣膜。
背景技術(shù):
在心臟瓣膜常見的病變中,主要會影響年長患者的,就是心臟瓣膜環(huán)擴張,這會導致瓣膜接合不良,因此無法密閉及失去效用。
治療此類疾病,常用環(huán)成形術(shù),置入一整個或部分人工心臟瓣膜環(huán),以校正自體瓣膜環(huán)。此技術(shù)有一些缺點,特別是對年長的患者來說,不太適用。
在自體瓣膜上,植入一人工心臟瓣膜,該人工心臟瓣膜包括一可開展的管狀支架,及一裝設(shè)于支架內(nèi)的人工瓣膜。該管狀支架,通常稱為“支架”,具有一網(wǎng)狀構(gòu)造,由一心房部,一心室部,以及一位在心房部和心室部之間的環(huán)狀部所組成。該心房部置于一心臟的心房,心室部置于一心臟的心室,而環(huán)狀部置于一自體的瓣膜環(huán)。該支架可自我膨脹擴張(特別是以形狀記憶材料制成者),或者是以可擴張材料制成,再用汽球使之膨脹。而該人工瓣膜可由一合成或天然材質(zhì)所制成。
這類人工心臟瓣膜可變形,以置入一導管,然后在待治療的自體瓣膜上擴展開來。人工心臟瓣膜可經(jīng)由心尖(心臟下半部尖端),過中隔(二尖瓣),喉頸部,或大腿部(三尖瓣)的方法植入。
現(xiàn)有的這類人工心臟瓣膜令人不太滿意,特別是置入時會影響主動瓣膜的運作,還有移動導致阻礙心室血液輸出路徑的危險性。此外,這些人工心臟瓣膜并非總是易于植入,同時其形狀并無法完全貼合該植入處。
本發(fā)明志在解決這些既有缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為達上述目的,本發(fā)明的人工心臟瓣膜,包括一網(wǎng)狀構(gòu)造,可開展的管狀支架,及一裝設(shè)于支架內(nèi)的人工瓣膜。該支架具有一心房部,一心室部,以及一位在心房部和心室部之間的環(huán)狀部。
該心室部的一側(cè)具有一大缺口,從心室部相對于環(huán)狀部的一端縱向延伸到該心室部接近環(huán)狀部的部分。此缺口呈扇形,沿人工心臟瓣膜的圓周延伸90到140度。
該心房部向人工心臟瓣膜的外側(cè)展開,從該環(huán)狀部向心房部相對于環(huán)狀部的一端延伸。心房部位在接近環(huán)狀部的一側(cè),至少部分圓周處,具有數(shù)個從表面向外突出的錨爪。
該心室部呈一球形或卵圓形,同時具有數(shù)個從表面向外突出的錨爪,位在其接近環(huán)狀部的一側(cè),至少部分圓周處。
該缺口破壞了該支架的網(wǎng)狀構(gòu)造,使人工心臟瓣膜的心室部產(chǎn)生不對稱形狀。此缺口朝向接近主動脈瓣的心室壁面,此區(qū)稱為二尖瓣和主動脈瓣銜接處(mitral and aortic continuity),或三尖瓣主動脈區(qū)(tricuspido-aortic)。此缺口使得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不會跨越此區(qū),因此人工心臟瓣膜不會使心室壁過于抵靠在主動脈瓣的右側(cè)。當心室壁過于抵靠于主動脈瓣右側(cè)時,會妨礙主動脈瓣的運作。
然而,本發(fā)明預見了,當人工心臟瓣膜抵靠心室壁的承受面積,因為該缺口而減少時,人工心臟瓣膜位移的危險性會大幅增加,并因此阻礙心室血流輸出。為解決此問題,因此發(fā)明人在采用次缺口設(shè)計時,同時要確保本發(fā)明的人工心臟瓣膜能完全錨固在植入處。為此,需要在該心房部及該心室部分別裝設(shè)數(shù)個錨爪,裝設(shè)位置在接近該環(huán)狀部處,以便能穿入待治療心臟瓣膜的瓣膜環(huán)深處。
當該人工心臟瓣膜使用心尖法植入,其心房部先展開并抵住瓣膜環(huán)的心房部分。此向外展開的心房部形狀,完美配合并抵靠在瓣膜環(huán)的心房部分。當導管被移除,以釋出該支架的其他部分時,一旦該心房部向外展開,此心房部的各個錨爪會插入該瓣膜環(huán)的心房部分。如此一來可確保該人工心臟瓣膜完美地預先定位于該該植入位置。繼續(xù)將導管移出,可使該心室部逐漸展開。由于其呈卵圓形,該心室部的壁面會呈徑向擴張,如此一來,會使其上各個錨爪,從展開過程一開始,就插入該瓣膜環(huán)的心室部分,因此可將該人工心臟瓣膜確實鎖固在自體瓣膜環(huán)上。心室部的球形或卵圓形,可使該支架能更密切地抵靠在瓣膜環(huán)的心室部分,進一步強化該鎖固作用。
同樣地,此球形或卵圓形可使該支架的分布位置,更能配合貼近瓣膜環(huán)的心室形狀,同時不會和下方的解剖構(gòu)造相沖突或抵觸。
具有上述結(jié)構(gòu)的人工心臟瓣膜,可達成上述目標,提供一人工心臟瓣膜,不會影響主動脈瓣膜的運作,同時具有非常低的位移風險,易于植入,還有能完美貼合植入處等特性。
應該要注意的是本發(fā)明的心臟瓣膜的植入,須使用經(jīng)過中隔(二尖瓣),喉頸部,或大腿部(三尖瓣)的方法。該心室部先展開,接著心房部再展開,而其上各個錨爪會分別刺入該瓣膜環(huán)。過程類似上述方式。
該缺口沿著人工心臟瓣膜的圓周延伸,呈約120°扇形。
該些錨爪彎曲呈彎爪狀,向人工心臟瓣膜外側(cè)展開,由其基部向尖銳的自由端展開。
該些錨爪的設(shè)計,可提供有效的錨固作用。
該些錨爪最好是沿著人工心臟瓣膜的圓周均勻分布。
在一實施例中,該心房部所具有的錨爪位在該心室部所具有的錨爪對面,同時位在該人工心臟瓣膜的縱向。
因此通過數(shù)對錨爪夾鉗,提供了錨固作用,可有效鎖固該人工心臟瓣膜。特別是該些錨爪會形成一種類似“蟹爪”構(gòu)造,因為各點間都呈對稱方位,可緊抓住環(huán)狀組織,及穩(wěn)定瓣膜的支架結(jié)構(gòu)。在使用心尖植入人工心臟瓣膜時,先是心房的錨爪展開以抓住環(huán)狀組織,接著輪到心室的錨爪展開,以完美固定人工心臟瓣膜,同時將錨爪維持于環(huán)內(nèi)位置。
因此上述結(jié)構(gòu),在植入時,會先影響周邊環(huán)狀瓣膜組織(錨爪),接著是瓣膜環(huán)。事實上,此爪抓系統(tǒng),可依據(jù)植入方法所需,利用位在二尖瓣及三尖瓣位置金屬結(jié)構(gòu)的環(huán)內(nèi)承載力,抓住瓣膜組織。
該人工心臟瓣膜特別包括六對的心房錨爪及心室錨爪。
在本發(fā)明的另一實施例中,處于展開狀態(tài)的人工心臟瓣膜,其中每一錨爪都具有一呈直線狀的基部及一自由端,該基部相對于人工心臟瓣膜的縱軸方向,從該人工心臟瓣膜的某部分呈約35到55°的突起。而自由端從該基部,朝向該人工心臟瓣膜圓周方向彎曲。
一心房錨爪的自由端部分,朝向鄰近一心室錨爪的自由端部分,接近圓周方向,但相對于該心房錨爪呈一角度偏移。相對地,一心室錨爪的自由端部分,朝向鄰近一心房錨爪的自由端部分,接近圓周方向,但相對于該心室錨爪呈一角度偏移。
此類型錨爪可將該人工心臟瓣膜有效地錨固在待治療瓣膜的瓣膜環(huán)上。
該心房錨爪,是指出現(xiàn)在該心房部的一錨爪,而該心室錨爪,是指出現(xiàn)在該心室部的一錨爪。
每一基部相對于該人工心臟瓣膜的縱軸約45度方向突出。
每一錨爪的基部長度,約為該自由端部長度的2到3倍。
當使用此人工心臟瓣膜用于治療一二尖瓣時,該些錨爪沿著該人工心臟瓣膜的支架周緣分布,在植入人工心臟瓣膜后,有一錨爪位在支架的一區(qū),位在前三角區(qū)(anterior trigone),一錨爪位在支架的一區(qū),位在后三角區(qū)(posterior trigone),一錨爪位在支架的一區(qū),位在二尖瓣前聯(lián)合區(qū)(anterior commissure of the mitral valve),一錨爪位在支架的一區(qū),位在二尖瓣后聯(lián)合區(qū)(posterior commissure of the mitral valve),一錨爪位在支架的一區(qū),位在二尖瓣后瓣膜環(huán)的中間(middle of the posterior annulus of the mitral valve),一錨爪位在支架的一區(qū),位在二尖瓣前瓣膜環(huán)的中間。
位于具有數(shù)個該錨爪的該心房部,該環(huán)狀部及該心室的該支架網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),包括數(shù)個鉆石形網(wǎng)眼,彼此間以轉(zhuǎn)角互相連接。上述第一實施例中的錨爪,其基部連接到網(wǎng)眼的某部位,位于網(wǎng)眼相對轉(zhuǎn)角上,沿著人工心臟瓣膜,心房-心室方向。這些錨爪從網(wǎng)眼上該部分,向外突起。
此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使支架能更有效地抵靠于瓣膜環(huán)上相對應位置,同時確保該些錨爪可適當?shù)卮┤朐摪昴きh(huán)。
該支架的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括數(shù)個淚滴狀網(wǎng)眼(mesh)支架,彼此頭尾連接,排列而成,同時位在該心室部的某部分,沒有錨爪處。
此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使支架在心室部非常有彈性,可抵靠在一心臟的心室壁上。
當用此人工心臟瓣膜以治療一二尖瓣時,該人工心臟瓣膜的該心房部及環(huán)狀部具有一非圓形剖面,呈英文字母D的形狀,具有圓角及邊緣。
此處所謂“剖面”,指的是垂直于該人工心臟瓣膜縱軸的橫切面。
至于該心房部及環(huán)狀部的形狀,可配合靠近一二尖瓣膜環(huán)的心室及該瓣膜環(huán)兩者的形狀。
該人工心臟瓣膜的心房部包括一可蓋住網(wǎng)眼的密封壁面。此密封壁面由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)所制成,形成一薄膜或套管可增加和心臟的接觸面積,以降低瓣周溢漏(paravalvular leakage)。例如人工心臟瓣膜和心壁間的溢漏。
請參閱附加兩實施例的示意圖,以更加了解本發(fā)明的特色及優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明,具有一位在開啟位置的人工心臟瓣膜的第一實施例側(cè)視圖;
圖2a為圖1所示該人工心臟瓣膜的一部分放大圖,包括數(shù)個錨爪;
圖2b為同一人工心臟瓣膜沿著圖2a垂線所示的剖面圖;
圖3顯示一人工心臟瓣膜的心室端,視角稍微偏離中心,而該人工心臟瓣膜位在開啟的位置;
圖4顯示一人工心臟瓣膜的心室端,沿著該人工心臟瓣膜的軸心視之,而該人工心臟瓣膜位在開啟的位置;
圖5,類似圖1,顯示一位在開關(guān)閉位置的人工心臟瓣膜;
圖6顯示一人工心臟瓣膜的心房端,視角稍微偏離中心,而該人工心臟瓣膜位在關(guān)閉的位置;
圖7顯示本發(fā)明人工心臟瓣膜的第二實施例,所包括支架的透視圖;
圖8為該第二實施例的側(cè)視圖;
圖9為該實施例沿圖8中IX-IX線所示的剖面圖;
圖10顯示圖9中人工心臟瓣膜的環(huán)狀部所形成的管(conduit)形狀。
具體實施方式
參閱圖1到圖6,一人工二尖瓣或三尖瓣心臟瓣膜1,包括一可擴張的管狀支架2,及一裝設(shè)于此管狀支架2內(nèi)的人工瓣膜3。
支架2具有由可彈性變形的纖維所制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),顯示如圖所示展開時的形狀,及收縮時的形狀(圖中未示)。在收縮時,支架2可容收于一導管內(nèi),以便穿入心臟內(nèi)。該支架2可使用已知技術(shù),以形狀記憶合金制作而成,特別是由鎳鈦合金(Nitinol)所制成。
該支架2包括一心房部2a,一心室部2v,以及一中間環(huán)狀部2i;該心房部2a置放于一心臟的心房位置,而該心室部2v置放于一心臟的心室位置。該中間環(huán)狀部2i位于心房部2a和心室部2v之間,置放于自體瓣膜環(huán)位置。
在如圖所示展開狀態(tài)時,該心房部2a呈圓錐形,其剖面從環(huán)狀部2i向外延伸,同時具有一約120度的頂角。該心房部2a由許多轉(zhuǎn)角互相連接的鉆石形網(wǎng)眼所形成,同時包括六個均勻分布在周緣的錨爪5a。如圖2a及2b所示,這些錨爪5a的基部,和位在人工心臟瓣膜1心房側(cè),該些網(wǎng)眼轉(zhuǎn)角的網(wǎng)眼部相連接,而且朝向人工心臟瓣膜1心室側(cè)突起。這些錨爪5a彎曲,且向人工心臟瓣膜1外側(cè)開展,從其基部朝向尖銳的自由端開展。
該中間環(huán)狀部2i是由組成該心房部2a同樣的鉆石形網(wǎng)眼所形成,從這些網(wǎng)眼延伸而成。
該心室部2v呈卵圓形,具有一邊緣部2vm及一主體部2vp。該邊緣部2vm接近并連接于該中間環(huán)狀部2i,同時具有數(shù)個錨爪5v,而該主體部2vp連接于該邊緣部2vm,相對于環(huán)狀部2i的另一側(cè),并具有一寬闊的缺口6。
該邊緣部2vm是由組成該心房部2a,及該中間環(huán)狀部2i同樣的鉆石形網(wǎng)眼所形成,從這些網(wǎng)眼延伸而成。而邊緣部2vm所具有的錨爪5v,位在錨爪5a對面,同時具有相同構(gòu)造,其基部,和位在人工心臟瓣膜1心室側(cè),該些網(wǎng)眼轉(zhuǎn)角的網(wǎng)眼部相連接,而且彎曲,朝向人工心臟瓣膜1外側(cè)展開,從其基部向尖銳的自由端開展。
主體部2vp是由淚滴狀網(wǎng)眼組成,彼此頭尾連接,排列而成。
該缺口6沿縱向,從心室部2v,相對于中間環(huán)狀部2i的一端,向其邊緣部2vm延伸,呈約120°扇形。因此于該心室部2v,形成一不對稱形狀。
該人工瓣膜3呈一已知形狀,由合成或天然材質(zhì)(如豬心包膜)制成,在一實施例中,其包括三個瓣膜。
使用時,該人工心臟瓣膜1會收縮,同時置放于一導管內(nèi),以便穿入心臟內(nèi)。此導管具有射線無法穿透的標記,以便觀察導管及該人工心臟瓣膜1的角度方向,藉此在展開前,將該人工心臟瓣膜1置放入心臟內(nèi)。
該導管可從心尖穿入心臟,同時彎曲成一角度,使該人工心臟瓣膜1的缺口6轉(zhuǎn)向具有主動脈瓣的心室壁面,此區(qū)稱為二尖瓣和主動脈瓣銜接處(mitral and aortic continuity)。
先展開該人工心臟瓣膜1的心房部2a,同時抵住瓣膜環(huán)的心房部分。此心房部2a的圓錐形,寬度恰恰可抵靠在該瓣膜環(huán)的心房部分。當導管被移除,以釋出該支架2的其他部分時,一旦該心房部2a向外展開,各個錨爪5a會朝向以插入該瓣膜環(huán)的心房部分。藉此以確保該人工心臟瓣膜1完美地預先定位于該該植入位置。
繼續(xù)將導管移出,如此可使該心室部2v逐漸展開。由于其呈卵圓形,該心室部2v的壁面會呈徑向擴張,如此一來,會使各個錨爪5a,從展開過程一開始,就插入該瓣膜環(huán)的心室部分,因此可將該人工心臟瓣膜1牢牢地鎖固在自體瓣膜環(huán)上。該心室部2v的卵圓形,可使該支架2緊密地抵靠在瓣膜環(huán)的心室部分,更加強化此鎖固作用。
此卵圓形還可使該支架2的分布位置,更能配合心室的形狀,同時不會和下方的解剖構(gòu)造相沖突或抵觸。
該缺口6破壞了該支架2的網(wǎng)狀構(gòu)造,使本發(fā)明的心臟瓣膜不致產(chǎn)生妨礙主動脈瓣運作,或是阻礙心室血流的危險。
需要注意的是本發(fā)明的人工心臟瓣膜的植入,須使用一經(jīng)過中隔(二尖瓣)或喉頸部(三尖瓣)的方法。心室部2v先展開,接著心房部2a再展開,而心室部2v及心房部2a的各個錨爪5v、5a會分別刺入該瓣膜環(huán)。過程類似上述方式。
參閱圖7到圖9,為本發(fā)明支架2的第二實施例(并未顯示人工瓣膜3),從不同角度視之,以應用于治療二尖瓣。為求簡化,此實施例的所有元件,皆使用和上述實施例相同的標號及設(shè)計。
在此實施例中,心房部2a并非圓錐形,參見圖9所示的剖面圖,其剖面并非呈圓形,而是比較像一英文字母D的形狀,有圓角及邊緣,如圖10的示意圖所示。參閱圖10,此剖面具有一圓形后部,一稍呈圓形的前部,和兩圓形側(cè)部。這些不同的部分,由數(shù)個曲線半徑較小的中間部彼此連接。上述所謂前部及后部,是指人工心臟瓣膜植入心臟后位在二尖瓣環(huán)的前側(cè)及后側(cè)部分。
和上述第一實施例相同的是,心房部2a朝向人工心臟瓣膜1外側(cè)開展,具有一剖面從環(huán)狀部2i,向此心房部2a相對于該環(huán)狀部2i的一端延伸。
環(huán)狀部2i及心室部2v形狀和上述第一實施例相近,除了心室部2v相對于連接環(huán)狀部2i的另一端,沒有那么閉合,相較于第一實施例,是將其頂端截去一段。
第二實施例的支架2和第一實施例的不同處在于該些錨爪5a、5v的形狀。事實上,每一錨爪5a、5v具有一基部及一自由端部,該基部連接于支架2上相對應的心房部及心室部2a、2v。該自由端部相對于該基部,呈彎曲狀。此基部呈直線狀,從心房部及心室部2a、2v,相對于支架2的縱軸(參閱圖8),呈約45°突起?;烤哂幸欢ㄩL度,約為該自由端部長度的2到3倍。該自由端部朝向人工心臟瓣膜1圓周方向彎曲。
該些錨爪5a、5v是沿著支架2周緣分布。在植入人工心臟瓣膜后,有一錨爪位在支架2的一區(qū),位在前三角區(qū)(anterior trigone),一錨爪位在支架2的一區(qū),位在后三角區(qū)(posterior trigone),一錨爪位在支架2的一區(qū),位在二尖瓣前聯(lián)合區(qū)(anterior commissure of the mitral valve),一錨爪位在支架2的一區(qū),位在二尖瓣后聯(lián)合區(qū)(posterior commissure of the mitral valve),一錨爪位在支架2的一區(qū),位在二尖瓣后瓣膜環(huán)的中間(middle of the posterior annulus of the mitral valve),一錨爪位在支架2的一區(qū),位在二尖瓣前瓣膜環(huán)的中間(middle of the anterior annulus of the mitral valve)。
一心房錨爪5a的自由端部分,朝向鄰近心室錨爪5v的自由端部分,接近圓周方向,但相對于該心房錨爪5a呈一角度偏移。相對地,一心室錨爪5v的自由端部分,朝向鄰近心房錨爪5a的自由端部分,接近圓周方向,但相對于該心室錨爪呈一角度偏移。
特別參閱圖8的側(cè)視圖,人工心臟瓣膜的前部(離觀察者最近的部分),看起來是疊合于后部,因此兩位在中心的心房點(central atrial points)5a似乎彼此接近,然而其中一點是位于人工心臟瓣膜的前側(cè),而另一點是位于人工心臟瓣膜的后側(cè)。兩位在中心的心室點(central ventricular points)5v,也是一樣。位于圖8的最左側(cè)的心室錨爪5v,相對于位在最右側(cè)的該中心心房錨爪5a,而位在最左側(cè)的該心室錨爪5a,相對于位在最右側(cè)的心室錨爪5v。
本發(fā)明提供一人工二尖瓣或三尖瓣心臟瓣膜1,相對應于公知的人工心臟瓣膜,具有決定性的優(yōu)勢,當其置于心臟內(nèi)時,不會影響主動脈瓣膜的運作,同時具有低度移動風險,因此阻礙心室血流輸出風險也很低。此外,本人工心臟瓣膜易于植入,同時具有可和植入處完美配合的形狀。
參考以上所述各實施例,可了解本發(fā)明。但本發(fā)明不限于上述實施例,所有其他專利權(quán)項所涵蓋的實施例,皆屬本發(fā)明的范圍。