一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架的制作方法
一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗心血管外科技术领域，具体涉及一种介入用一体化多分支型主动 脉弓覆膜支架，对主动脉弓部病变及主动脉弓分支动脉病变进行血管腔内治疗。
【背景技术】
[0002] 心血管疾病是目前威胁国人健康的第一杀手，主动脉瘤是最凶险的急、重症心血 管疾病之一。临床上形象的称为"定时炸弹"。按结构主动脉瘤可分为真性主动脉瘤、假性主 动脉瘤和夹层动脉瘤。根据按发生部位，主动脉瘤可分为升主动脉瘤、主动脉弓动脉瘤、降 主动脉瘤或胸主动脉瘤（起点在左锁骨下动脉的远端）和腹主动脉瘤。主动脉夹层（aortic dissection，AD)是指主动脉腔内血液从主动脉内膜撕裂处进入主动脉中膜，使中膜分离， 并沿主动脉长轴方向扩展，形成主动脉壁的夹层。主动脉瘤是由于动脉粥样硬化、动脉内压 力升高、外伤等各种原因引起的主动脉壁中层受损，弹力纤维断裂代之以纤维疤痕组织，动 脉壁即失去弹性，不能耐受血流冲击导致主动脉壁局部或弥漫性的异常扩张，压迫周围器 官而引起症状的疾病。随着我国老龄化社会的到来，高血压、动脉粥样硬化等慢性疾病的发 病率呈现明显的增加趋势，这些疾病的远期后果之一就是造成继发性主动脉夹层或主动脉 瘤病变。主动脉夹层（AorticDissection，AoD)和主动脉瘤的检出率和发病率不断上升。 据保守估计主动脉夹层年发病率约为2~4/10万人，主动脉夹层是最凶险的急、重症心血 管疾病之一，尤其是累及升主动脉和主动脉弓部的主动脉夹层和动脉瘤患者可突发主动脉 夹层破裂猝死，病情凶险，对人体生命健康威胁极大，急性主动脉夹层24小时自然生存率 仅40 %，1周后自然生存率为25 %，其凶险程度远远高于脑梗、心梗和恶性肿瘤，已成为明 显影响国人健康的重要医疗和社会问题。
[0003] 目前，治疗主动脉病变包括药物治疗、外科手术治疗、介入治疗等方法。药物治疗 方面主要是通过严格控制血压来降低动脉瘤继续扩大或破裂的发生率。外科手术治疗方面 主要是动脉瘤切除与人造或同种血管移植术，目前腹主动脉瘤的手术死亡率低于5%，但年 龄过大，有心、脑、肾或其它内脏损害者，手术死亡可超过25%。胸主动脉瘤的手术死亡率 在30%，以主动脉弓动脉瘤的手术危险性最大。但手术在深低温体外循环下进行，并存在脊 髓、大脑及重要脏器缺血坏死的风险，很多老年患者由于存在高危因素无法耐受开胸下外 科手术治疗而丧失治疗机会。
[0004] 随着介入材料的发展进步与广泛应用，1991年Parodi第一次将腔内修复技术用 于临床，其基本原理是：将覆有人造血管膜的可压缩支架，通过输送系统将它们运送到血管 病变部位后释放，利用支架自身的记忆特性，在血管腔内扩张后，将病变部位（如动脉瘤或 夹层的破口）隔绝于血管腔之外，使血液在支架内通过，从而保护了薄弱或减轻了病变血 管壁的张力，达到了修复病变血管的目的。血管腔内隔绝治疗技术随之兴起，现在此项技术 已经成为治疗降主动夹层、降主动脉瘤或胸主动脉瘤、腹主动脉瘤的主要方法，大血管腔内 技术的临床试验研宄的早中期结果令人满意。
[0005] 目前对于位于升主动脉及主动脉弓的动脉瘤或动脉夹层的治疗，受到介入材料的 限制，不能完全行腔内修复。大多采用全弓置换术、或采用开胸手术治疗与大血管支架植入 相结合的杂交手术技术。虽然后者较前者，简化了主动脉弓部手术，减少手术时间，降低手 术并发症。但是仍不能完全摆脱传统手术作为依靠，在很大程度上限制了主动脉弓部病变 手术的广泛开展，仅在少数大的心脏外科中心才能完成，甚至需要有杂交手术室。尤其是年 龄大的，合并症者多的，体质差的患者此手术方式风险仍然较大。这就迫切需要一种支架型 血管来治疗升主动脉及主动脉弓的动脉瘤或动脉夹层，使完全手术完全达到微创、安全、便 于开展。
[0006] 近年来也有研宄中心致力于升主动脉及弓部血管腔内支架的研宄，但大多支架设 计过于简单、粗糙，对升主动脉及弓部血流动力学、解剖学、生物力学等方面欠缺，或支架设 计过于复杂，操作步骤繁琐不易掌握，不适合临床应用，未能解决血管-支架相容性问题。 总之，目前关于弓部血管腔内支架已成为血管外科领域的一个重要的研宄热点，但由于存 在释放机制复杂、输送系统鞘管直径过大、分支支架不易压缩等实际问题，始终未取得实质 性的突破。
【发明内容】
[0007] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种一体化多分支 型介入主动脉弓覆膜支架，主要用于对主动脉弓部真性动脉瘤、主动脉弓部假性动脉瘤、 StanfordA型夹层动脉瘤、部分StanfordB型夹层动脉瘤、主动脉壁内血肿、主动脉穿透性 溃疡、创伤性主动脉损伤、主动脉弓部分支动脉病变等疾病进行血管腔内治疗，克服现有技 术中存在的问题。
[0008] 为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
[0009] -体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该覆膜支架为拐形结构，包括弓前区、弓 部区和弓后区：弓前区由一段管状覆膜沿其一端延伸形成，该覆膜由弓前区末端开始呈弓 形弯折延伸形成弓部区，覆膜从弓部区末端继续延伸形成弓后区；弓部区的大弯侧呈椭球 形凸起，在凸起上设置有与弓部区内部贯连的固定分支，固定分支的侧部设置有开孔；在覆 膜和固定分支中均内衬有多排用于支撑覆膜和固定分支的金属架。
[0010] 进一步地，所述的开孔中活动式安装有活动分支，活动分支中亦内衬有金属架。 [0011] 进一步地，所述的固定分支和活动分支均包括管状膜，固定分支的管状膜与弓部 区的覆膜相连并贯通，活动分支的管状膜的一端的内壁上设置有金属环，沿金属环设置有 一圈环形布，环形布的内圈直径与金属环相同且固结在金属环上；在环形布的内圈和外圈 之间内衬有与金属环同轴心设置的支撑环；所述的金属架内衬在固定分支和活动分支管状 膜的周向上。
[0012] 进一步地，所述的金属架为内衬在覆膜和管状膜周向上的闭合环状金属架，该环 状金属架是由多个V形金属丝相邻焊接构成的环形结构，构成V形金属丝的两个金属丝之 间的夹角度数范围为30°~60°。
[0013] 进一步地，所述的弓前区、弓后区和管状膜的环状金属架中，V形金属丝的大小相 同，且在环形结构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的圆周上。
[0014] 进一步地，所述的弓部区的环状金属架中，V形金属丝的大小由弓部区的小弯侧至 大弯侧的方向上逐渐增大。
[0015] 进一步地，所述的V形金属丝的顶点部分以及相邻的V形金属丝的连接部位呈圆 滑状。
[0016] 进一步地，在该覆膜支架上设置有定位导丝，该定位导丝由弓前区延伸至弓部区 前端，继而从弓部区末端延伸至弓后区末端。
[0017] 进一步地，所述的椭球形凸起的短轴长度比弓前区管状覆膜的半径大2~3_。
[0018] 进一步地，所述的弓后区前端的直径比弓前区的直径大2mm，弓后区整体呈锥台 状，沿弓后区前端至末端的方向直径逐渐减小；弓后区末端的直径与弓前区直径相同，弓后 区整体长度为10~15cm。
[0019] 进一步地，所述的弓后区末端0. 5~2cm的覆膜中无内衬的金属架。
[0020] 进一步地，所述的椭球形凸起在周向上对应的圆心角为120°~180°。
[0021] 进一步地，所述的弓部区的小弯侧对应的圆心角的度数为120°~160°。
[0022] 进一步地，弓前区和弓后区上内衬的多排环状金属架中，相邻的两排金属架之间 的距离为0. 2~0. 8cm。
[0023] 进一步地，所述的金属环到支撑环之间的距离为0. 5~2cm，支撑环到环形布外圈 之间的距离为0. 5~2cm。
[0024] 进一步地，在弓前区的前端设置有裸区。
[0025] 本发明与现有技术相比具有以下技术 特点：
[0026] 本发明的优点在于能够符合人体解剖学主动脉弓部特点，通过组合利用不同型号 的主体支架和活动分支支架，完全覆盖人体主动脉弓，起到保护主动脉血管、预防血管持续 扩张和破裂的作用。与现有技术相比较，本发明符合人体解剖学主动脉弓部特点，可以个体 化定制，不同组合方式，可以最大程度满足个体差异，同时，输送及释放系统简单，临床容易 操作。
[0027] 本发明的主体骨架由镍钛合金构成，具备超强的弹性，可压缩在输送系统鞘芯上， 借助推送和释放系统，经股动脉逆行将支架送至主动脉弓部，调整开窗部位，对准主动脉弓 部分支血管。将支架放入病变处，释放支架，该产品可用于各种形式的主动脉血管瘤杂交手 术，即在外科手术的条件下利用输送系统将支架植入到病变位置。该产品打破了传统弓部 病变不能行腔内隔绝技术（TEVAR)的禁忌，设计和实施一种全新的主动脉弓部疾病外科治 疗的新型腔内移植物：即将开窗的TEVAR技术引入到弓部病变腔内隔绝手术中去，在术中 释放弓部移植物，导入分支支架，且分支支架独特的礼帽设计又避免了传统开窗分支支架 内漏，易移位的缺点，取二者之长弃二者之短，降低了手术操作难度，减少了弓部操作，降低 了弓部并发症，提高了手术安全性和成功率。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0029] 图2为活动分支的正视图；
[0030] 图3为活动分支的仰视图；
[0031] 图4为弓部区的纵向剖切示意图；
[0032] 图5为弓部区环状金属架的平面展开示意图；
[0033] 图6为现有的直形主动脉弓部支架的使用示意图；
[0034] 图7 (A)、（B)为动物实验行全腔内主动脉弓修复术后造影图像；
[0035] 图8 (A)、(B)、（C)、⑶为实验犬2进行全腔内主动脉弓修复术后的CTA轴位影像；
[0036] 图9 (A)、（B)为实验犬7进行全腔内主动脉弓修复术后即刻CTA重建影像；
[0037] 图10 (A)、（B)为实验犬9行全腔内主动脉弓修复术后8周CTA重建影像；
[0038] 图11 (A)、（B)、（C)、（D)、（E)、（F)为实验犬11行全腔内主动脉弓修复术后半年 CTA重建影像；
[0039] 图12(A)、（B)为术后半年从实验犬体内取出的主动脉弓覆膜支架及血管标本图。
[0040] 图中标号代表：1 一裸区，2 -弓前区，3-固定分支，31-管状膜，32-环形布，33- 支撑环，34-金属环，4一开孔，5 -弓部区，6-金属架，7-覆膜，8 -弓后区，9一弓后区末 端；
【具体实施方式】
[0041] 传统的主动脉弓部支架均为直管形结构，这种直管形结构在其弯折为弓形后，由 于支架的强度低，在弯折时，弯折部分会因为两侧力的作用向直管的轴心线方向压缩变形， 使弯折后的直管的弓形部分被压缩，弓形部分的横截面呈椭圆形，而使形成的结构不理想。 [0042] 因此传统的直形支架植入到主动脉弓中并弯折后，不能良好地适应人体主动脉弓 部分的弧度，尤其是主动脉弓的弓顶部与头臂干、左颈总动脉和左锁骨下动脉连接的部分， 会由于弯折而使传统的直形支架与主动脉弓顶部分留下空隙，不能很好地贴合，内漏发生 率高，造成多种并发症，如图6所示。因而，该类型的直形支架也不能与主动脉分支支架进 行良好的配合，以治疗分支动脉的疾病。
[0043] -、一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架结构介绍
[0044] 本发明给出一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该支架为拐形结构，用 作主动脉弓部病变的内衬支架，而在该移植物上设置的固定分支3,则是与患者头臂干对 应，植入时直接将固定分支3伸入到患者头臂干中。另外两个开孔4的位置可调：由于在移 植物上对应头臂干的固定分支3的位置固定，通过术前行CTA检查可得到头臂干与左颈总 动脉、左锁骨下动脉的相对位置，则在本发明的覆膜支架上的对应位置设置开孔4,以与两 个分支动脉配合，使血液通过开孔4流向分支动脉。当左颈总动脉、左锁骨下动脉这两个分 支动脉亦产生病变需要植入支架时，可通过开孔4植入活动分支，对分支动脉起到支撑作 用，具体使用，视患者病情而定。
[0045] 因此本发明的覆膜支架外形结构与主动脉弓的外形结构相仿，为拐形结构，能更 好地贴合人体主动脉弓，该移植物包括弓前区2、弓部区5和弓后区8，固定分支3设置在弓 部区5上；
[0046] 为了便于说明其结构，可以将该开窗支架的整体看作是由一段管状覆膜7延伸 而成：将一段内径略小于、或相仿于主动脉弓部分内径的管状覆膜7,沿其一端延伸一定距 离，形成弓前区2,该弓前区2任意部分的径向横截面积均为大小相同的圆形。在弓前区2 的近端部，即弓前区2靠近心脏的一端，设置有不小于Icm的加厚覆膜7,该加厚覆膜7采用 人工血管材料，比该开窗支架其余部分的覆膜7要厚，便于再次手术中阻断主动脉和进行 血管吻合。
[0047] 弓前区2主要起到前端固定作用，作为该支架整体稳定的基础；弓前区2可以保证 支架整体的稳定性，预防支架释放过程中以及术后的支架移位。
[0048] 从弓前区2的末端开始是弓部区5,如图1所示，该弓部区5即为与人体主动脉弓 部区5吻合的部分。本发明的弓部区5为一段长度与人体主动脉弓部区5相仿的弓形管状 覆膜7,该弓部区5可看成弓前区2的管状覆膜7的末端呈弓形弯折延伸而成；弓部区5的 末端与弓前区2的内径相同。弓部区5的小弯侧，即弓部区5内侧对应的圆心角的度数为 120°~160°，与人体主动脉弓步的弧度相适应。弓部区5的大弯侧，即弓部区5贴近三个 动脉分支的一侧，为了使其更好地与主动脉弓的弓顶部贴合，本发明中在开窗支架的弓部 区5大弯侧上设置有椭球形凸起。
[0049] 本发明中的椭球形凸起，是指一个椭球体（椭圆形沿长轴旋转而成的形状），沿经 过其长轴，或平行于长轴的平面截切而成的形状，该椭球形凸起与弓部区5的覆膜7平滑接 合，亦可看做是弓部区5由小弯侧向大弯侧方向的管状覆膜7半径逐渐增大而形成。椭球 形凸起在周向上对应的圆心角为120°~180°，即将椭球形凸起所在的弓部区5沿径向横 切，在弓部区5的横截面中，在圆周方向上，椭球形凸起所占圆周的弧度为120°~180°， 即椭球形凸起共占弓部区5周向的1/3~1/2,如图4所示。当椭球形凸起所对应的圆心角 的度数为180°时，椭球形凸起的球心，即椭球形凸起的长轴、短轴交点位于该弓部区5横 截面的中心处，也即弓前区2的轴心线的延长线上，此时椭球体的短轴长度与弓前区2管状 覆膜7的半径相同。在这种情况下，椭球形凸起的短轴长度较弓前区2管状覆膜7的半径 大2~3mm，即椭球形凸起较周边未凸起的部分大高约为2~3mm。
[0050] 在椭球形凸起上设置有固定分支3,在本实施例中，固定分支3位于弓部区5的前 端，因此固定分支3可用于支撑头臂干。固定分支3设置在凸起上靠近弓前区2的部分，固 定分支3内部与弓部区5内部相连贯通。固定分支3的位置固定后，根据造影结果很容易 确定另外两个开孔4的位置。当本发明的覆膜支架植入到患者主动脉弓之后，释放时调整 使固定分支3正好伸入到患者的头臂干中。开孔4可根据需要设置其位置，以对应需要支 撑的左颈总动脉和左锁骨下动脉。
[0051] 需要说明的是，本方案中固定分支3也可以占用另外两个开孔4的位置。也就是 说，可根据主动脉弓实际病变情况，来事先确定固定分支3在弓部区5上的位置。当固定分 支3位于中间时，用于支撑左颈总动脉，此时另外两个开孔4位于其两侧；而固定分支3位 于最右侧时，另外两个开孔4位于其前端。
[0052] 本发明中弓部区5的设计，使该开窗支架植入到人体主动脉弓以后，能更好地贴 合，完全模拟人体解剖学特点，通过匹配分支支架进行完全主动脉弓部的保护。 弓部区5 整体宽度略大于主动脉弓部分的直径，使本发明的弓部区5部分在内部金属丝的弹性作用 下，能与主动脉弓内壁之间保持一定的压力，能最大限度地与主动脉弓的内壁贴合，这样主 动脉弓的血液在通过开窗向分支动脉输送的过程中，不会进入到开窗支架与主动脉弓内壁 之间，从而消除传统的直形支架由于弯折带来的贴合不严、形成空隙的弊端。
[0053] 在本发明弓部区5固定分支3的一侧，设置有两个开孔4, 一个对应左颈总动脉，另 一个对应左锁骨下动脉。弓部区5上的覆膜7可以剪开，根据患者造影结果的实际情况，测 量出头臂干与左颈总动脉、左锁骨下静脉之间的距离，从而精确设置好开孔4的位置。当患 者的左颈总动脉和左锁骨下动脉有病变，需要支撑时，在弓部区5的对应位置剪开腹膜得 到开孔4,继而在对应的开孔4中放入活动分支；如无病变，则不需放入活动分支，使开孔4 位置与分支动脉相对即可。
[0054] 本发明中，活动分支中亦内衬有金属架6。固定分支3和活动分支均包括管状膜 31，固定分支3的管状膜31与弓部区5的覆膜7相连并贯通，活动分支的管状膜31的一端 的内壁上设置有金属环34,沿金属环34设置有一圈环形布32,环形布32的内圈直径与金 属环34相同且固结在金属环34上；在环形布32的内圈和外圈之间内衬有与金属环34同 轴心设置的支撑环33 ;所述的金属架6内衬在固定分支3和活动分支管状膜31的周向上。 覆膜7采用ePTFE材料制成。
[0055] 活动分支管状膜31上设置金属环34的一侧在使用时，是伸入到移植物弓部区5 的开孔4中的。环形布32的设置增强了活动分支的适应性，对于不同的患者和情况，可以根 据需要减掉部分环形布32,以适合不同患者的需求。环形布32的作用是卡在开孔4中，保 覆膜支架整体与活动分支连接的稳定性。因此，在手术前通过CTA的结果，将环形布32边 缘进行修剪，修剪成为合适的大小，使环形布32不会影响主动脉弓中的血液通过开孔4进 入其他正常的分支动脉，又使环形布32能将活动分支卡在开孔4中，以支撑病变的分支动 脉。当设置两个活动分支时，修剪后应保持两个活动分支的环形布32不会堵塞相邻的开孔 4或通向头臂干的孔，防止其阻碍血液的正常输送。环形布32中设置的支撑环33能卡在开 窗中，使分支支架除了环形布32以外的部分伸出开窗。作为较优的实施方案，金属环34到 支撑环33之间的距离为0? 5~2cm，支撑环33到环形布32外圈之间的距离为0? 5~2cm， 方便修剪，其材料可采用聚四氟乙烯。这种"礼帽式"的分支支架，使支架近端与弓部主体 直接贴合更加紧密，相对传统的直筒式分支支架，固定更牢靠，不容易发生内漏和位移。
[0056] 当活动分支伸入到病变的动脉分支中后，由于提前设置好的活动分支直径与病变 的动脉分支内径相仿，而人体的血管又保持有一定的弹性，使得活动分支伸入后，通过血管 壁的弹性能使其得到相对的固定，不会出现滑落的情况。
[0057] 针对于目前支架存在的缺陷，本方案中设置了活动分支，能通过主体支架的开孔4 输入体内，使血液完全通过活动分支进入分支动脉；活动分支与传统支架最大的区别是，能 够根据造影结果进行精确的位置定位，使支架对于每一个病人都能做到精准的匹配，并且 能根据病情的需要判断是否需要植入活动分支，做到支架的有效利用，减轻患者的负担。
[0058] 弓部区5的末端连接着弓后区8,弓后区8前端的直径（弓后区8直径最大的部 位）较弓前区2的直径大约2mm，且弓后区8整体呈锥台状，弓后区8的直径从弓后区8前 端向末端方向内径逐渐减小，弓后区末端9与弓前区2的直径相同。弓后区末端90. 5~ 2cm的覆膜7中无内衬的金属架6,便于远端以后再进行手术时的吻合。弓后区8的整体长 度为10~15cm。
[0059] 弓后区8主要起到尾部固定作用，可以保证支架整体稳定性，预防支架释放过程 中及术后支架发生位移的情况。弓后区8具有一定长度，由于血管壁弹性作用，使其能对整 个支架起到良好的支撑作用。弓后区8植入在降主动脉位置，可有效封闭降主动脉破口，促 进假腔血栓形成，降低假腔破裂可能性，恢复真腔供血，促进降主动脉血管壁重塑。
[0060] 本发明中，管状覆膜7和固定分支3、活动分支均是通过金属架6来支撑的。弓前 区2、弓后区8和固定分支3管状膜31、活动分支管状膜31中内衬的金属架6相同，均为环 状金属架，该环状金属架内衬在弓前区2、弓后区8和管状膜31的周向上，相邻的两排金属 架6相互平行，每一个环状金属架均是独立的。环状金属架是由多个V形金属丝相邻焊接 构成的环形结构，环形结构的中心位于弓前区2或弓后区8覆膜7的轴心线上，且在环形结 构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的圆周上；构成V形金属丝的两 个金属丝之间的夹角度数范围为30°~60°，相邻的两排金属架6之间的距离为0.2~ 0. 8cm。环状金属架的设置使覆膜7和管状膜31具有良好的弹性和恢复性。
[0061] 与弓前区2、弓后区8和管状膜31中的环状金属架结构不同，在弓部区5中，由于 椭球形凸起结构的设置，该弓部区5的覆膜7中内衬的金属架6既要支撑弓部区5的椭球 形结构，又要与整个弓部区5的弧度相适应，因此如仍采用弓前区2或弓后区8的的金属架 6结构是不能满足该部分的弓形结构的要求的。
[0062] 弓部区5内衬的金属架6为亦为环状金属架，但该环状金属架是由多个大小不等 的V形金属丝相邻焊接而成，焊接点呈圆滑过度，使焊接点不至尖锐；而V形金属丝的顶点 部分也可以是圆滑的，如图1所示；且由弓部区5的小弯侧至大弯侧的方向上，V形金属丝 逐渐增大；V形金属丝逐渐增大是指在小弯侧至大弯侧的方向上，靠近大弯侧的V形金属丝 的两个金属丝长度大于靠近小弯侧的V形金属丝的两个金属丝的长度，但构成V形金属丝 的两段金属丝的长度相同。这种疏密形设置，使弓部区5结构符合力学特性，弓部区5的金 属架6既保证了椭球形凸起的结构强度，又使弯折的弓部区5外形结构固定，不会变形。另 外，前述的V形金属架6可替换为U形金属架6,U形金属架6的设置方式与V形金属架6 相同。
[0063] 如图5所示，为弓部区5的展开图。展开图是从弓部区5的小弯侧的中部向两侧 展开并将环状金属架拉伸开在一个平面内。图5中左侧的A点和右侧的A点在未展开时是 一个点。从这个图中可以清楚的看出，从小弯侧向大弯侧方向，V形金属丝不断增大，且在 大弯侧中心部分的V形金属丝是该金属丝所在的环状金属架中最大的一个V形金属丝；不 同的V形金属丝相邻连接，构成环状金属架，这样的金属架6结构有利于保持弓部区5的形 状，同时增强了支撑力。
[0064] 由于本覆膜支架是用于介入手术，因此在弓前区2的前端设置有裸区1，即为无覆 膜7、只有环状金属架的结构，裸区1部分的金属架6朝着远离弓前区2轴心线的方向张开， 使整个覆膜支架在安放时容易固定。另外，在覆膜支架上设置有定位导丝，该定位导丝由弓 前区2延伸至弓部区5前端，继而从弓部区5末端延伸至弓后区末端9,即定位导丝不通过 开孔4,以免影响开孔4中活动分支的设置。定位导丝一般可设置于覆膜支架的最外侧，沿 轴向设置；定位导丝上设置有定位点，在植入时用于定位。
[0065] 本方案中，上述的管状膜31、覆膜7可采用聚四氟乙烯材料制成，而金属丝、金属 架6等可采用镍铁合金或医用不锈钢材料、高分子材料制成；金属架6具有弹性，便于放置 在器械中植入体内。
[0066] 二、动物实验
[0067] 本次动物实验的目的在于通过应用实验动物，评价该主动脉弓覆膜支架的安全 性、贴壁性、支撑力和顺应性，为进一步临床应用奠定基础。
[0068] L受试样品
[0069] 该动物实验中受试样品为本发明的多分支型介入主动脉弓覆膜支架，完成部分或 全主动脉弓的腔内修复治疗。
[0070] 2?实验动物
[007 1] 选用西安地区体重20kg以上的成年杂犬15只，其中雌性5只，雄性10只，平均体 重25. 7±5. 6kg，由第四军医大学西京医院动物实验中心负责提供和饲养，用于主动脉弓覆 膜支架植入的实验研宄，编号为实验犬1至实验犬15 ;在初期试验过程中，只植入一个活动 分支，另一个开孔做封闭处理（图7-9)，后期试验过程中，植入2个活动分支，完全覆盖主动 脉弓（图10. 11)。
[0072] 3?实验结果
[0073] 本实验使用SPSS 16. 0进行数据分析和统计检验。形态学指标CT测量数据及组 间差异，行描述性统计分析和独立样本的t检验；p〈0. 05为有统计学意义。
[0074] ①动物和手大体情况
[0075] 15条实验犬中术前死亡2条：其中1例因麻醉后即发生心率失常抢救无效死亡；1 例因游离血管导致出血死亡。其余13例手术均顺利完成，手术过程中心电监护提示动物生 命征平稳，无异常情况发生。术中死亡1只，因动物的入路血管过细，无法顺利完成支架导 入，反复操作后导致血管内膜撕裂而死亡。全组手术时间平均2. 8±I. 0h，术中失血量平均 252. 4±96. 3ml，DSA照射时间 10. 6±5. 2min，见表 1。
[0076] 表1.全腔内主动脉弓修复术基本信息表
[0077]
[0078] ②支架的贴壁性能
[0079] 12例成功进行腔内修复的实验犬中，支架释放后造影提示全部支架贴壁性能好， 术中未观察到支架移位等现象，如图7所示。图7(A):术后造影显示头臂血管血流通畅；图 7 (B)为覆膜支架存留在动物体内的DSA影像。
[0080] ③术后CTA复查
[0081] 12例成功进行腔内修复的实验犬于术后即刻、8周及半年行多排螺旋CT增强扫 描，测量支架各部位直径、有无移位、内漏相关指标。CTA结果表明无造影剂外泄及内漏，2 例实验犬因主体之间尺寸小于犬主动脉弓直径，出现与主动脉弓成角情况。其余分支支架 形态良好，顺应犬主动脉弓弧度及解剖学形态，未出现医源性夹层等并发症，如图8至图11 所示。
[0082] ④标本取材
[0083] 介入术后8周及半年处死动物，取出带分支大血管覆膜支架，观察瘤腔内血栓形 成或肉芽生长情况、移植物内表面覆盖物的性状、移植物两端与宿主动脉交界处的结合程 度等。结果显示移植物两端与宿主动脉壁的结合牢固，表面薄的白色纤维组织覆盖，未见红 色血栓样组织，如图12所示。
[0084] 实验标本检查，未见金属断裂、覆膜破损等不良事件。带分支大血管覆膜支架移植 物显示出良好的生物相容性，可见到新生的"内膜"样组织覆盖、包绕移植物，远端覆盖较近 端完全。
[0085] 3.实验结论
[0086] 本方案的支架植入狗的胸主动脉后不同随访时间段，实验动物一般状况、血液、各 项生化指标都在正常范围，动物长期存活。实验结果表明：多分支型介入主动脉弓覆膜支架 疗效显著，具有优良的血液和组织相容性，并且其贴壁性、柔顺性、支撑力和生物相容性良 好。
【主权项】
1. 一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，该覆膜支架为拐形结构， 包括弓前区（2)、弓部区（5)和弓后区（8):弓前区（2)由一段管状覆膜（7)沿其一端延伸 形成，该覆膜（7)由弓前区（2)末端开始呈弓形弯折延伸形成弓部区（5)，覆膜（7)从弓部 区（5)末端继续延伸形成弓后区（8);弓部区（5)的大弯侧呈椭球形凸起，在凸起上设置有 与弓部区（5)内部贯连的固定分支（3)，固定分支⑶的侧部设置有开孔⑷；在覆膜（7) 和固定分支（3)中均内衬有多排用于支撑覆膜（7)和固定分支（3)的金属架（6)。2. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 开孔（4)中活动式安装有活动分支，活动分支中内衬有金属架（6)。3. 如权利要求2所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 固定分支⑶和活动分支均包括管状膜（31)，固定分支⑶的管状膜（31)与弓部区（5)的 覆膜（7)相连并贯通，活动分支的管状膜（31)的一端的内壁上设置有金属环（34)，沿金属 环（34)设置有一圈环形布（32)，环形布（32)的内圈直径与金属环（34)相同且固结在金 属环（34)上；在环形布（32)的内圈和外圈之间内衬有与金属环（34)同轴心设置的支撑环 (33);所述的金属架（6)内衬在固定分支（3)和活动分支管状膜（31)的周向上。4. 如权利要求2所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 金属架（6)为内衬在覆膜（7)和管状膜（31)周向上的闭合环状金属架，该环状金属架是由 多个V形金属丝相邻焊接构成的环形结构，构成V形金属丝的两个金属丝之间的夹角度数 范围为30°~60° ;所述的弓前区（2)、弓后区（8)和管状膜（31)的环状金属架中，V形金 属丝的大小相同，且在环形结构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的 圆周上；所述的弓部区（5)的环状金属架中，V形金属丝的大小由弓部区（5)的小弯侧至大 弯侧的方向上逐渐增大。5. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，弓前区 (2)和弓后区⑶上内衬的多排环状金属架中，相邻的两排金属架（6)之间的距离为0. 2~ 0. 8cm。6. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，在该覆 膜支架上设置有定位导丝（10)，该定位导丝（10)由弓前区（2)延伸至弓部区（5)前端，继 而从弓部区（5)末端延伸至弓后区末端（9)。7. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 椭球形凸起的短轴长度比弓前区（2)管状覆膜（7)的半径大2~3mm。8. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 弓后区（8)前端的直径比弓前区（2)的直径大2mm，弓后区（8)整体呈锥台状，沿弓后区 (8)前端至末端的方向直径逐渐减小；弓后区末端（9)的直径与弓前区⑵直径相同，弓后 区⑶整体长度为10~15cm;弓后区⑶的末端0. 5~2cm的覆膜（7)中无内衬的金属 架（6)。9. 如权利要求3所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 金属环（34)到支撑环（33)之间的距离为0.5~2cm，支撑环（33)到环形布（32)外圈之间 的距离为0. 5~2cm。10. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 弓部区（5)的小弯侧对应的圆心角的度数为120°~160°。
【专利摘要】本发明公开了一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该覆膜支架为拐形结构，包括弓前区、弓部区和弓后区：弓前区由一段管状覆膜沿其一端延伸形成，该覆膜由弓前区末端开始呈弓形弯折延伸形成弓部区，覆膜从弓部区末端继续延伸形成弓后区；弓部区的大弯侧呈椭球形凸起，在凸起上设置有与人体头臂干配合的固定分支，固定分支一侧依次设置有两个与左颈总动脉和左锁骨下动脉配合的开孔；在覆膜和固定分支中均内衬有多排用于支撑覆膜和固定分支的金属架。本发明的优点在于能够符合人体解剖学主动脉弓部特点，通过组合利用不同型号的主体支架和活动分支支架，完全覆盖人体主动脉弓，起到保护主动脉血管、预防血管持续扩张和破裂的作用。
【IPC分类】A61F2/07, A61B17/12
【公开号】CN104905892
【申请号】CN201510333380
【发明人】杨剑, 俞世强, 刘洋, 段维勋, 陈文生, 左健, 李晓峰, 程亮, 董晓超, 杨丽芳, 董海龙, 徐健, 郑敏文, 杨秀玲, 陈涛
【申请人】中国人民解放军第四军医大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月16日
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗心血管外科技术领域，具体涉及一种介入用一体化多分支型主动 脉弓覆膜支架，对主动脉弓部病变及主动脉弓分支动脉病变进行血管腔内治疗。
【背景技术】
[0002] 心血管疾病是目前威胁国人健康的第一杀手，主动脉瘤是最凶险的急、重症心血 管疾病之一。临床上形象的称为"定时炸弹"。按结构主动脉瘤可分为真性主动脉瘤、假性主 动脉瘤和夹层动脉瘤。根据按发生部位，主动脉瘤可分为升主动脉瘤、主动脉弓动脉瘤、降 主动脉瘤或胸主动脉瘤（起点在左锁骨下动脉的远端）和腹主动脉瘤。主动脉夹层（aortic dissection，AD)是指主动脉腔内血液从主动脉内膜撕裂处进入主动脉中膜，使中膜分离， 并沿主动脉长轴方向扩展，形成主动脉壁的夹层。主动脉瘤是由于动脉粥样硬化、动脉内压 力升高、外伤等各种原因引起的主动脉壁中层受损，弹力纤维断裂代之以纤维疤痕组织，动 脉壁即失去弹性，不能耐受血流冲击导致主动脉壁局部或弥漫性的异常扩张，压迫周围器 官而引起症状的疾病。随着我国老龄化社会的到来，高血压、动脉粥样硬化等慢性疾病的发 病率呈现明显的增加趋势，这些疾病的远期后果之一就是造成继发性主动脉夹层或主动脉 瘤病变。主动脉夹层（AorticDissection，AoD)和主动脉瘤的检出率和发病率不断上升。 据保守估计主动脉夹层年发病率约为2~4/10万人，主动脉夹层是最凶险的急、重症心血 管疾病之一，尤其是累及升主动脉和主动脉弓部的主动脉夹层和动脉瘤患者可突发主动脉 夹层破裂猝死，病情凶险，对人体生命健康威胁极大，急性主动脉夹层24小时自然生存率 仅40 %，1周后自然生存率为25 %，其凶险程度远远高于脑梗、心梗和恶性肿瘤，已成为明 显影响国人健康的重要医疗和社会问题。
[0003] 目前，治疗主动脉病变包括药物治疗、外科手术治疗、介入治疗等方法。药物治疗 方面主要是通过严格控制血压来降低动脉瘤继续扩大或破裂的发生率。外科手术治疗方面 主要是动脉瘤切除与人造或同种血管移植术，目前腹主动脉瘤的手术死亡率低于5%，但年 龄过大，有心、脑、肾或其它内脏损害者，手术死亡可超过25%。胸主动脉瘤的手术死亡率 在30%，以主动脉弓动脉瘤的手术危险性最大。但手术在深低温体外循环下进行，并存在脊 髓、大脑及重要脏器缺血坏死的风险，很多老年患者由于存在高危因素无法耐受开胸下外 科手术治疗而丧失治疗机会。
[0004] 随着介入材料的发展进步与广泛应用，1991年Parodi第一次将腔内修复技术用 于临床，其基本原理是：将覆有人造血管膜的可压缩支架，通过输送系统将它们运送到血管 病变部位后释放，利用支架自身的记忆特性，在血管腔内扩张后，将病变部位（如动脉瘤或 夹层的破口）隔绝于血管腔之外，使血液在支架内通过，从而保护了薄弱或减轻了病变血 管壁的张力，达到了修复病变血管的目的。血管腔内隔绝治疗技术随之兴起，现在此项技术 已经成为治疗降主动夹层、降主动脉瘤或胸主动脉瘤、腹主动脉瘤的主要方法，大血管腔内 技术的临床试验研宄的早中期结果令人满意。
[0005] 目前对于位于升主动脉及主动脉弓的动脉瘤或动脉夹层的治疗，受到介入材料的 限制，不能完全行腔内修复。大多采用全弓置换术、或采用开胸手术治疗与大血管支架植入 相结合的杂交手术技术。虽然后者较前者，简化了主动脉弓部手术，减少手术时间，降低手 术并发症。但是仍不能完全摆脱传统手术作为依靠，在很大程度上限制了主动脉弓部病变 手术的广泛开展，仅在少数大的心脏外科中心才能完成，甚至需要有杂交手术室。尤其是年 龄大的，合并症者多的，体质差的患者此手术方式风险仍然较大。这就迫切需要一种支架型 血管来治疗升主动脉及主动脉弓的动脉瘤或动脉夹层，使完全手术完全达到微创、安全、便 于开展。
[0006] 近年来也有研宄中心致力于升主动脉及弓部血管腔内支架的研宄，但大多支架设 计过于简单、粗糙，对升主动脉及弓部血流动力学、解剖学、生物力学等方面欠缺，或支架设 计过于复杂，操作步骤繁琐不易掌握，不适合临床应用，未能解决血管-支架相容性问题。 总之，目前关于弓部血管腔内支架已成为血管外科领域的一个重要的研宄热点，但由于存 在释放机制复杂、输送系统鞘管直径过大、分支支架不易压缩等实际问题，始终未取得实质 性的突破。
【发明内容】
[0007] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种一体化多分支 型介入主动脉弓覆膜支架，主要用于对主动脉弓部真性动脉瘤、主动脉弓部假性动脉瘤、 StanfordA型夹层动脉瘤、部分StanfordB型夹层动脉瘤、主动脉壁内血肿、主动脉穿透性 溃疡、创伤性主动脉损伤、主动脉弓部分支动脉病变等疾病进行血管腔内治疗，克服现有技 术中存在的问题。
[0008] 为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
[0009] -体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该覆膜支架为拐形结构，包括弓前区、弓 部区和弓后区：弓前区由一段管状覆膜沿其一端延伸形成，该覆膜由弓前区末端开始呈弓 形弯折延伸形成弓部区，覆膜从弓部区末端继续延伸形成弓后区；弓部区的大弯侧呈椭球 形凸起，在凸起上设置有与弓部区内部贯连的固定分支，固定分支的侧部设置有开孔；在覆 膜和固定分支中均内衬有多排用于支撑覆膜和固定分支的金属架。
[0010] 进一步地，所述的开孔中活动式安装有活动分支，活动分支中亦内衬有金属架。 [0011] 进一步地，所述的固定分支和活动分支均包括管状膜，固定分支的管状膜与弓部 区的覆膜相连并贯通，活动分支的管状膜的一端的内壁上设置有金属环，沿金属环设置有 一圈环形布，环形布的内圈直径与金属环相同且固结在金属环上；在环形布的内圈和外圈 之间内衬有与金属环同轴心设置的支撑环；所述的金属架内衬在固定分支和活动分支管状 膜的周向上。
[0012] 进一步地，所述的金属架为内衬在覆膜和管状膜周向上的闭合环状金属架，该环 状金属架是由多个V形金属丝相邻焊接构成的环形结构，构成V形金属丝的两个金属丝之 间的夹角度数范围为30°~60°。
[0013] 进一步地，所述的弓前区、弓后区和管状膜的环状金属架中，V形金属丝的大小相 同，且在环形结构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的圆周上。
[0014] 进一步地，所述的弓部区的环状金属架中，V形金属丝的大小由弓部区的小弯侧至 大弯侧的方向上逐渐增大。
[0015] 进一步地，所述的V形金属丝的顶点部分以及相邻的V形金属丝的连接部位呈圆 滑状。
[0016] 进一步地，在该覆膜支架上设置有定位导丝，该定位导丝由弓前区延伸至弓部区 前端，继而从弓部区末端延伸至弓后区末端。
[0017] 进一步地，所述的椭球形凸起的短轴长度比弓前区管状覆膜的半径大2~3_。
[0018] 进一步地，所述的弓后区前端的直径比弓前区的直径大2mm，弓后区整体呈锥台 状，沿弓后区前端至末端的方向直径逐渐减小；弓后区末端的直径与弓前区直径相同，弓后 区整体长度为10~15cm。
[0019] 进一步地，所述的弓后区末端0. 5~2cm的覆膜中无内衬的金属架。
[0020] 进一步地，所述的椭球形凸起在周向上对应的圆心角为120°~180°。
[0021] 进一步地，所述的弓部区的小弯侧对应的圆心角的度数为120°~160°。
[0022] 进一步地，弓前区和弓后区上内衬的多排环状金属架中，相邻的两排金属架之间 的距离为0. 2~0. 8cm。
[0023] 进一步地，所述的金属环到支撑环之间的距离为0. 5~2cm，支撑环到环形布外圈 之间的距离为0. 5~2cm。
[0024] 进一步地，在弓前区的前端设置有裸区。
[0025] 本发明与现有技术相比具有以下技术 特点：
[0026] 本发明的优点在于能够符合人体解剖学主动脉弓部特点，通过组合利用不同型号 的主体支架和活动分支支架，完全覆盖人体主动脉弓，起到保护主动脉血管、预防血管持续 扩张和破裂的作用。与现有技术相比较，本发明符合人体解剖学主动脉弓部特点，可以个体 化定制，不同组合方式，可以最大程度满足个体差异，同时，输送及释放系统简单，临床容易 操作。
[0027] 本发明的主体骨架由镍钛合金构成，具备超强的弹性，可压缩在输送系统鞘芯上， 借助推送和释放系统，经股动脉逆行将支架送至主动脉弓部，调整开窗部位，对准主动脉弓 部分支血管。将支架放入病变处，释放支架，该产品可用于各种形式的主动脉血管瘤杂交手 术，即在外科手术的条件下利用输送系统将支架植入到病变位置。该产品打破了传统弓部 病变不能行腔内隔绝技术（TEVAR)的禁忌，设计和实施一种全新的主动脉弓部疾病外科治 疗的新型腔内移植物：即将开窗的TEVAR技术引入到弓部病变腔内隔绝手术中去，在术中 释放弓部移植物，导入分支支架，且分支支架独特的礼帽设计又避免了传统开窗分支支架 内漏，易移位的缺点，取二者之长弃二者之短，降低了手术操作难度，减少了弓部操作，降低 了弓部并发症，提高了手术安全性和成功率。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0029] 图2为活动分支的正视图；
[0030] 图3为活动分支的仰视图；
[0031] 图4为弓部区的纵向剖切示意图；
[0032] 图5为弓部区环状金属架的平面展开示意图；
[0033] 图6为现有的直形主动脉弓部支架的使用示意图；
[0034] 图7 (A)、（B)为动物实验行全腔内主动脉弓修复术后造影图像；
[0035] 图8 (A)、(B)、（C)、⑶为实验犬2进行全腔内主动脉弓修复术后的CTA轴位影像；
[0036] 图9 (A)、（B)为实验犬7进行全腔内主动脉弓修复术后即刻CTA重建影像；
[0037] 图10 (A)、（B)为实验犬9行全腔内主动脉弓修复术后8周CTA重建影像；
[0038] 图11 (A)、（B)、（C)、（D)、（E)、（F)为实验犬11行全腔内主动脉弓修复术后半年 CTA重建影像；
[0039] 图12(A)、（B)为术后半年从实验犬体内取出的主动脉弓覆膜支架及血管标本图。
[0040] 图中标号代表：1 一裸区，2 -弓前区，3-固定分支，31-管状膜，32-环形布，33- 支撑环，34-金属环，4一开孔，5 -弓部区，6-金属架，7-覆膜，8 -弓后区，9一弓后区末 端；
【具体实施方式】
[0041] 传统的主动脉弓部支架均为直管形结构，这种直管形结构在其弯折为弓形后，由 于支架的强度低，在弯折时，弯折部分会因为两侧力的作用向直管的轴心线方向压缩变形， 使弯折后的直管的弓形部分被压缩，弓形部分的横截面呈椭圆形，而使形成的结构不理想。 [0042] 因此传统的直形支架植入到主动脉弓中并弯折后，不能良好地适应人体主动脉弓 部分的弧度，尤其是主动脉弓的弓顶部与头臂干、左颈总动脉和左锁骨下动脉连接的部分， 会由于弯折而使传统的直形支架与主动脉弓顶部分留下空隙，不能很好地贴合，内漏发生 率高，造成多种并发症，如图6所示。因而，该类型的直形支架也不能与主动脉分支支架进 行良好的配合，以治疗分支动脉的疾病。
[0043] -、一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架结构介绍
[0044] 本发明给出一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该支架为拐形结构，用 作主动脉弓部病变的内衬支架，而在该移植物上设置的固定分支3,则是与患者头臂干对 应，植入时直接将固定分支3伸入到患者头臂干中。另外两个开孔4的位置可调：由于在移 植物上对应头臂干的固定分支3的位置固定，通过术前行CTA检查可得到头臂干与左颈总 动脉、左锁骨下动脉的相对位置，则在本发明的覆膜支架上的对应位置设置开孔4,以与两 个分支动脉配合，使血液通过开孔4流向分支动脉。当左颈总动脉、左锁骨下动脉这两个分 支动脉亦产生病变需要植入支架时，可通过开孔4植入活动分支，对分支动脉起到支撑作 用，具体使用，视患者病情而定。
[0045] 因此本发明的覆膜支架外形结构与主动脉弓的外形结构相仿，为拐形结构，能更 好地贴合人体主动脉弓，该移植物包括弓前区2、弓部区5和弓后区8，固定分支3设置在弓 部区5上；
[0046] 为了便于说明其结构，可以将该开窗支架的整体看作是由一段管状覆膜7延伸 而成：将一段内径略小于、或相仿于主动脉弓部分内径的管状覆膜7,沿其一端延伸一定距 离，形成弓前区2,该弓前区2任意部分的径向横截面积均为大小相同的圆形。在弓前区2 的近端部，即弓前区2靠近心脏的一端，设置有不小于Icm的加厚覆膜7,该加厚覆膜7采用 人工血管材料，比该开窗支架其余部分的覆膜7要厚，便于再次手术中阻断主动脉和进行 血管吻合。
[0047] 弓前区2主要起到前端固定作用，作为该支架整体稳定的基础；弓前区2可以保证 支架整体的稳定性，预防支架释放过程中以及术后的支架移位。
[0048] 从弓前区2的末端开始是弓部区5,如图1所示，该弓部区5即为与人体主动脉弓 部区5吻合的部分。本发明的弓部区5为一段长度与人体主动脉弓部区5相仿的弓形管状 覆膜7,该弓部区5可看成弓前区2的管状覆膜7的末端呈弓形弯折延伸而成；弓部区5的 末端与弓前区2的内径相同。弓部区5的小弯侧，即弓部区5内侧对应的圆心角的度数为 120°~160°，与人体主动脉弓步的弧度相适应。弓部区5的大弯侧，即弓部区5贴近三个 动脉分支的一侧，为了使其更好地与主动脉弓的弓顶部贴合，本发明中在开窗支架的弓部 区5大弯侧上设置有椭球形凸起。
[0049] 本发明中的椭球形凸起，是指一个椭球体（椭圆形沿长轴旋转而成的形状），沿经 过其长轴，或平行于长轴的平面截切而成的形状，该椭球形凸起与弓部区5的覆膜7平滑接 合，亦可看做是弓部区5由小弯侧向大弯侧方向的管状覆膜7半径逐渐增大而形成。椭球 形凸起在周向上对应的圆心角为120°~180°，即将椭球形凸起所在的弓部区5沿径向横 切，在弓部区5的横截面中，在圆周方向上，椭球形凸起所占圆周的弧度为120°~180°， 即椭球形凸起共占弓部区5周向的1/3~1/2,如图4所示。当椭球形凸起所对应的圆心角 的度数为180°时，椭球形凸起的球心，即椭球形凸起的长轴、短轴交点位于该弓部区5横 截面的中心处，也即弓前区2的轴心线的延长线上，此时椭球体的短轴长度与弓前区2管状 覆膜7的半径相同。在这种情况下，椭球形凸起的短轴长度较弓前区2管状覆膜7的半径 大2~3mm，即椭球形凸起较周边未凸起的部分大高约为2~3mm。
[0050] 在椭球形凸起上设置有固定分支3,在本实施例中，固定分支3位于弓部区5的前 端，因此固定分支3可用于支撑头臂干。固定分支3设置在凸起上靠近弓前区2的部分，固 定分支3内部与弓部区5内部相连贯通。固定分支3的位置固定后，根据造影结果很容易 确定另外两个开孔4的位置。当本发明的覆膜支架植入到患者主动脉弓之后，释放时调整 使固定分支3正好伸入到患者的头臂干中。开孔4可根据需要设置其位置，以对应需要支 撑的左颈总动脉和左锁骨下动脉。
[0051] 需要说明的是，本方案中固定分支3也可以占用另外两个开孔4的位置。也就是 说，可根据主动脉弓实际病变情况，来事先确定固定分支3在弓部区5上的位置。当固定分 支3位于中间时，用于支撑左颈总动脉，此时另外两个开孔4位于其两侧；而固定分支3位 于最右侧时，另外两个开孔4位于其前端。
[0052] 本发明中弓部区5的设计，使该开窗支架植入到人体主动脉弓以后，能更好地贴 合，完全模拟人体解剖学特点，通过匹配分支支架进行完全主动脉弓部的保护。 弓部区5 整体宽度略大于主动脉弓部分的直径，使本发明的弓部区5部分在内部金属丝的弹性作用 下，能与主动脉弓内壁之间保持一定的压力，能最大限度地与主动脉弓的内壁贴合，这样主 动脉弓的血液在通过开窗向分支动脉输送的过程中，不会进入到开窗支架与主动脉弓内壁 之间，从而消除传统的直形支架由于弯折带来的贴合不严、形成空隙的弊端。
[0053] 在本发明弓部区5固定分支3的一侧，设置有两个开孔4, 一个对应左颈总动脉，另 一个对应左锁骨下动脉。弓部区5上的覆膜7可以剪开，根据患者造影结果的实际情况，测 量出头臂干与左颈总动脉、左锁骨下静脉之间的距离，从而精确设置好开孔4的位置。当患 者的左颈总动脉和左锁骨下动脉有病变，需要支撑时，在弓部区5的对应位置剪开腹膜得 到开孔4,继而在对应的开孔4中放入活动分支；如无病变，则不需放入活动分支，使开孔4 位置与分支动脉相对即可。
[0054] 本发明中，活动分支中亦内衬有金属架6。固定分支3和活动分支均包括管状膜 31，固定分支3的管状膜31与弓部区5的覆膜7相连并贯通，活动分支的管状膜31的一端 的内壁上设置有金属环34,沿金属环34设置有一圈环形布32,环形布32的内圈直径与金 属环34相同且固结在金属环34上；在环形布32的内圈和外圈之间内衬有与金属环34同 轴心设置的支撑环33 ;所述的金属架6内衬在固定分支3和活动分支管状膜31的周向上。 覆膜7采用ePTFE材料制成。
[0055] 活动分支管状膜31上设置金属环34的一侧在使用时，是伸入到移植物弓部区5 的开孔4中的。环形布32的设置增强了活动分支的适应性，对于不同的患者和情况，可以根 据需要减掉部分环形布32,以适合不同患者的需求。环形布32的作用是卡在开孔4中，保 覆膜支架整体与活动分支连接的稳定性。因此，在手术前通过CTA的结果，将环形布32边 缘进行修剪，修剪成为合适的大小，使环形布32不会影响主动脉弓中的血液通过开孔4进 入其他正常的分支动脉，又使环形布32能将活动分支卡在开孔4中，以支撑病变的分支动 脉。当设置两个活动分支时，修剪后应保持两个活动分支的环形布32不会堵塞相邻的开孔 4或通向头臂干的孔，防止其阻碍血液的正常输送。环形布32中设置的支撑环33能卡在开 窗中，使分支支架除了环形布32以外的部分伸出开窗。作为较优的实施方案，金属环34到 支撑环33之间的距离为0? 5~2cm，支撑环33到环形布32外圈之间的距离为0? 5~2cm， 方便修剪，其材料可采用聚四氟乙烯。这种"礼帽式"的分支支架，使支架近端与弓部主体 直接贴合更加紧密，相对传统的直筒式分支支架，固定更牢靠，不容易发生内漏和位移。
[0056] 当活动分支伸入到病变的动脉分支中后，由于提前设置好的活动分支直径与病变 的动脉分支内径相仿，而人体的血管又保持有一定的弹性，使得活动分支伸入后，通过血管 壁的弹性能使其得到相对的固定，不会出现滑落的情况。
[0057] 针对于目前支架存在的缺陷，本方案中设置了活动分支，能通过主体支架的开孔4 输入体内，使血液完全通过活动分支进入分支动脉；活动分支与传统支架最大的区别是，能 够根据造影结果进行精确的位置定位，使支架对于每一个病人都能做到精准的匹配，并且 能根据病情的需要判断是否需要植入活动分支，做到支架的有效利用，减轻患者的负担。
[0058] 弓部区5的末端连接着弓后区8,弓后区8前端的直径（弓后区8直径最大的部 位）较弓前区2的直径大约2mm，且弓后区8整体呈锥台状，弓后区8的直径从弓后区8前 端向末端方向内径逐渐减小，弓后区末端9与弓前区2的直径相同。弓后区末端90. 5~ 2cm的覆膜7中无内衬的金属架6,便于远端以后再进行手术时的吻合。弓后区8的整体长 度为10~15cm。
[0059] 弓后区8主要起到尾部固定作用，可以保证支架整体稳定性，预防支架释放过程 中及术后支架发生位移的情况。弓后区8具有一定长度，由于血管壁弹性作用，使其能对整 个支架起到良好的支撑作用。弓后区8植入在降主动脉位置，可有效封闭降主动脉破口，促 进假腔血栓形成，降低假腔破裂可能性，恢复真腔供血，促进降主动脉血管壁重塑。
[0060] 本发明中，管状覆膜7和固定分支3、活动分支均是通过金属架6来支撑的。弓前 区2、弓后区8和固定分支3管状膜31、活动分支管状膜31中内衬的金属架6相同，均为环 状金属架，该环状金属架内衬在弓前区2、弓后区8和管状膜31的周向上，相邻的两排金属 架6相互平行，每一个环状金属架均是独立的。环状金属架是由多个V形金属丝相邻焊接 构成的环形结构，环形结构的中心位于弓前区2或弓后区8覆膜7的轴心线上，且在环形结 构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的圆周上；构成V形金属丝的两 个金属丝之间的夹角度数范围为30°~60°，相邻的两排金属架6之间的距离为0.2~ 0. 8cm。环状金属架的设置使覆膜7和管状膜31具有良好的弹性和恢复性。
[0061] 与弓前区2、弓后区8和管状膜31中的环状金属架结构不同，在弓部区5中，由于 椭球形凸起结构的设置，该弓部区5的覆膜7中内衬的金属架6既要支撑弓部区5的椭球 形结构，又要与整个弓部区5的弧度相适应，因此如仍采用弓前区2或弓后区8的的金属架 6结构是不能满足该部分的弓形结构的要求的。
[0062] 弓部区5内衬的金属架6为亦为环状金属架，但该环状金属架是由多个大小不等 的V形金属丝相邻焊接而成，焊接点呈圆滑过度，使焊接点不至尖锐；而V形金属丝的顶点 部分也可以是圆滑的，如图1所示；且由弓部区5的小弯侧至大弯侧的方向上，V形金属丝 逐渐增大；V形金属丝逐渐增大是指在小弯侧至大弯侧的方向上，靠近大弯侧的V形金属丝 的两个金属丝长度大于靠近小弯侧的V形金属丝的两个金属丝的长度，但构成V形金属丝 的两段金属丝的长度相同。这种疏密形设置，使弓部区5结构符合力学特性，弓部区5的金 属架6既保证了椭球形凸起的结构强度，又使弯折的弓部区5外形结构固定，不会变形。另 外，前述的V形金属架6可替换为U形金属架6,U形金属架6的设置方式与V形金属架6 相同。
[0063] 如图5所示，为弓部区5的展开图。展开图是从弓部区5的小弯侧的中部向两侧 展开并将环状金属架拉伸开在一个平面内。图5中左侧的A点和右侧的A点在未展开时是 一个点。从这个图中可以清楚的看出，从小弯侧向大弯侧方向，V形金属丝不断增大，且在 大弯侧中心部分的V形金属丝是该金属丝所在的环状金属架中最大的一个V形金属丝；不 同的V形金属丝相邻连接，构成环状金属架，这样的金属架6结构有利于保持弓部区5的形 状，同时增强了支撑力。
[0064] 由于本覆膜支架是用于介入手术，因此在弓前区2的前端设置有裸区1，即为无覆 膜7、只有环状金属架的结构，裸区1部分的金属架6朝着远离弓前区2轴心线的方向张开， 使整个覆膜支架在安放时容易固定。另外，在覆膜支架上设置有定位导丝，该定位导丝由弓 前区2延伸至弓部区5前端，继而从弓部区5末端延伸至弓后区末端9,即定位导丝不通过 开孔4,以免影响开孔4中活动分支的设置。定位导丝一般可设置于覆膜支架的最外侧，沿 轴向设置；定位导丝上设置有定位点，在植入时用于定位。
[0065] 本方案中，上述的管状膜31、覆膜7可采用聚四氟乙烯材料制成，而金属丝、金属 架6等可采用镍铁合金或医用不锈钢材料、高分子材料制成；金属架6具有弹性，便于放置 在器械中植入体内。
[0066] 二、动物实验
[0067] 本次动物实验的目的在于通过应用实验动物，评价该主动脉弓覆膜支架的安全 性、贴壁性、支撑力和顺应性，为进一步临床应用奠定基础。
[0068] L受试样品
[0069] 该动物实验中受试样品为本发明的多分支型介入主动脉弓覆膜支架，完成部分或 全主动脉弓的腔内修复治疗。
[0070] 2?实验动物
[007 1] 选用西安地区体重20kg以上的成年杂犬15只，其中雌性5只，雄性10只，平均体 重25. 7±5. 6kg，由第四军医大学西京医院动物实验中心负责提供和饲养，用于主动脉弓覆 膜支架植入的实验研宄，编号为实验犬1至实验犬15 ;在初期试验过程中，只植入一个活动 分支，另一个开孔做封闭处理（图7-9)，后期试验过程中，植入2个活动分支，完全覆盖主动 脉弓（图10. 11)。
[0072] 3?实验结果
[0073] 本实验使用SPSS 16. 0进行数据分析和统计检验。形态学指标CT测量数据及组 间差异，行描述性统计分析和独立样本的t检验；p〈0. 05为有统计学意义。
[0074] ①动物和手大体情况
[0075] 15条实验犬中术前死亡2条：其中1例因麻醉后即发生心率失常抢救无效死亡；1 例因游离血管导致出血死亡。其余13例手术均顺利完成，手术过程中心电监护提示动物生 命征平稳，无异常情况发生。术中死亡1只，因动物的入路血管过细，无法顺利完成支架导 入，反复操作后导致血管内膜撕裂而死亡。全组手术时间平均2. 8±I. 0h，术中失血量平均 252. 4±96. 3ml，DSA照射时间 10. 6±5. 2min，见表 1。
[0076] 表1.全腔内主动脉弓修复术基本信息表
[0077]
[0078] ②支架的贴壁性能
[0079] 12例成功进行腔内修复的实验犬中，支架释放后造影提示全部支架贴壁性能好， 术中未观察到支架移位等现象，如图7所示。图7(A):术后造影显示头臂血管血流通畅；图 7 (B)为覆膜支架存留在动物体内的DSA影像。
[0080] ③术后CTA复查
[0081] 12例成功进行腔内修复的实验犬于术后即刻、8周及半年行多排螺旋CT增强扫 描，测量支架各部位直径、有无移位、内漏相关指标。CTA结果表明无造影剂外泄及内漏，2 例实验犬因主体之间尺寸小于犬主动脉弓直径，出现与主动脉弓成角情况。其余分支支架 形态良好，顺应犬主动脉弓弧度及解剖学形态，未出现医源性夹层等并发症，如图8至图11 所示。
[0082] ④标本取材
[0083] 介入术后8周及半年处死动物，取出带分支大血管覆膜支架，观察瘤腔内血栓形 成或肉芽生长情况、移植物内表面覆盖物的性状、移植物两端与宿主动脉交界处的结合程 度等。结果显示移植物两端与宿主动脉壁的结合牢固，表面薄的白色纤维组织覆盖，未见红 色血栓样组织，如图12所示。
[0084] 实验标本检查，未见金属断裂、覆膜破损等不良事件。带分支大血管覆膜支架移植 物显示出良好的生物相容性，可见到新生的"内膜"样组织覆盖、包绕移植物，远端覆盖较近 端完全。
[0085] 3.实验结论
[0086] 本方案的支架植入狗的胸主动脉后不同随访时间段，实验动物一般状况、血液、各 项生化指标都在正常范围，动物长期存活。实验结果表明：多分支型介入主动脉弓覆膜支架 疗效显著，具有优良的血液和组织相容性，并且其贴壁性、柔顺性、支撑力和生物相容性良 好。
【主权项】
1. 一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，该覆膜支架为拐形结构， 包括弓前区（2)、弓部区（5)和弓后区（8):弓前区（2)由一段管状覆膜（7)沿其一端延伸 形成，该覆膜（7)由弓前区（2)末端开始呈弓形弯折延伸形成弓部区（5)，覆膜（7)从弓部 区（5)末端继续延伸形成弓后区（8);弓部区（5)的大弯侧呈椭球形凸起，在凸起上设置有 与弓部区（5)内部贯连的固定分支（3)，固定分支⑶的侧部设置有开孔⑷；在覆膜（7) 和固定分支（3)中均内衬有多排用于支撑覆膜（7)和固定分支（3)的金属架（6)。2. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 开孔（4)中活动式安装有活动分支，活动分支中内衬有金属架（6)。3. 如权利要求2所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 固定分支⑶和活动分支均包括管状膜（31)，固定分支⑶的管状膜（31)与弓部区（5)的 覆膜（7)相连并贯通，活动分支的管状膜（31)的一端的内壁上设置有金属环（34)，沿金属 环（34)设置有一圈环形布（32)，环形布（32)的内圈直径与金属环（34)相同且固结在金 属环（34)上；在环形布（32)的内圈和外圈之间内衬有与金属环（34)同轴心设置的支撑环 (33);所述的金属架（6)内衬在固定分支（3)和活动分支管状膜（31)的周向上。4. 如权利要求2所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 金属架（6)为内衬在覆膜（7)和管状膜（31)周向上的闭合环状金属架，该环状金属架是由 多个V形金属丝相邻焊接构成的环形结构，构成V形金属丝的两个金属丝之间的夹角度数 范围为30°~60° ;所述的弓前区（2)、弓后区（8)和管状膜（31)的环状金属架中，V形金 属丝的大小相同，且在环形结构中所有V形金属丝的顶端和底端分别位于两个相互平行的 圆周上；所述的弓部区（5)的环状金属架中，V形金属丝的大小由弓部区（5)的小弯侧至大 弯侧的方向上逐渐增大。5. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，弓前区 (2)和弓后区⑶上内衬的多排环状金属架中，相邻的两排金属架（6)之间的距离为0. 2~ 0. 8cm。6. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，在该覆 膜支架上设置有定位导丝（10)，该定位导丝（10)由弓前区（2)延伸至弓部区（5)前端，继 而从弓部区（5)末端延伸至弓后区末端（9)。7. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 椭球形凸起的短轴长度比弓前区（2)管状覆膜（7)的半径大2~3mm。8. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 弓后区（8)前端的直径比弓前区（2)的直径大2mm，弓后区（8)整体呈锥台状，沿弓后区 (8)前端至末端的方向直径逐渐减小；弓后区末端（9)的直径与弓前区⑵直径相同，弓后 区⑶整体长度为10~15cm;弓后区⑶的末端0. 5~2cm的覆膜（7)中无内衬的金属 架（6)。9. 如权利要求3所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 金属环（34)到支撑环（33)之间的距离为0.5~2cm，支撑环（33)到环形布（32)外圈之间 的距离为0. 5~2cm。10. 如权利要求1所述的一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，其特征在于，所述的 弓部区（5)的小弯侧对应的圆心角的度数为120°~160°。
【专利摘要】本发明公开了一种一体化多分支型介入主动脉弓覆膜支架，该覆膜支架为拐形结构，包括弓前区、弓部区和弓后区：弓前区由一段管状覆膜沿其一端延伸形成，该覆膜由弓前区末端开始呈弓形弯折延伸形成弓部区，覆膜从弓部区末端继续延伸形成弓后区；弓部区的大弯侧呈椭球形凸起，在凸起上设置有与人体头臂干配合的固定分支，固定分支一侧依次设置有两个与左颈总动脉和左锁骨下动脉配合的开孔；在覆膜和固定分支中均内衬有多排用于支撑覆膜和固定分支的金属架。本发明的优点在于能够符合人体解剖学主动脉弓部特点，通过组合利用不同型号的主体支架和活动分支支架，完全覆盖人体主动脉弓，起到保护主动脉血管、预防血管持续扩张和破裂的作用。
【IPC分类】A61F2/07, A61B17/12
【公开号】CN104905892
【申请号】CN201510333380
【发明人】杨剑, 俞世强, 刘洋, 段维勋, 陈文生, 左健, 李晓峰, 程亮, 董晓超, 杨丽芳, 董海龙, 徐健, 郑敏文, 杨秀玲, 陈涛
【申请人】中国人民解放军第四军医大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月16日
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