能够进行低压球囊血管成形术且避免支架置入术的动脉粥样硬化斑块的血管成形术前锯齿化
2020-01-10

能够进行低压球囊血管成形术且避免支架置入术的动脉粥样硬化斑块的血管成形术前锯齿化

一种用于在球囊血管成形术前对动脉粥样硬化斑块进行血管内处理的装置和方法,其利用小的尖锐钉针对斑块进行微穿孔,所述钉针充当用于在斑块中形成分裂线或面的锯齿结构。钉针还可用于将药物递送到斑块中。斑块准备处理使后续的血管成形术能够以大约4个大气压以下的低球囊压力进行,减少了剥离,且避免了对动脉壁的损伤。后续的血管成形术可采用药物洗脱球囊(DEB)或药物涂层球囊(DCB)进行。血管成形术前穿孔步骤使得在DEB或DCB血管成形术中更多药物能够被吸收,并使得不太可能需要支架。备选地,球囊血管成形术后发生的任何局部斑块剥离可通过仅在剥离部位应用薄的环形钉来处理,而不在整个斑块部位应用支架。

在图5B中,递送装置的另一实施例具有结合于套在管55内侧的内部载体球囊54上的钉针53的行或带,管55具有与在内部载体球囊54上相距对应的钉针的位置对准的钉针孔55a。外部球囊56成形为具有与钉针孔之间的空间相符的切口区域。外部球囊能够周向围绕载体装置被充填成四分体。当一个四分体扩张时,管的相反侧被压在斑块上。内部载体球囊54膨胀,并且钉针被从孔中压出并在与斑块接触的一侧刺入扩张中。对其余四分体重复这一操作,直到钉针已刺入斑块表面的圆周。

技术领域

图13A-13C示出钉针装置的另一变型,其中钉针具有药物洗脱或承载作用并且在斑块穿孔后留在原位。

图1示出本发明的用于动脉粥样硬化斑块的穿孔和锯齿化处理的方法的示意图。

当认为在给定的斑块累积部位需要支架时,非常希望具有使支架在病变内充分扩张的能力。这是一个已成为深入研宄的焦点的问题,并且原因在于一些病变对于扩张如此顽抗以至于即使在非常高的压力下也不能扩张。

在美国和工业化国家中,动脉粥样硬化闭塞症是卒中、心脏病发作、肢体丧失及死亡的主要原因。动脉粥样硬化斑块沿着动脉壁形成硬化层,并且由钙、胆固醇、致密的血栓和细胞碎片组成。随着动脉粥样硬化疾病的进展,本应经过特定血管的血液供应因闭塞过程而减少或者甚至被阻止。治疗有临床意义的动脉粥样硬化斑块的最广泛应用的方法之一是球囊血管成形术。

许多相关的益处、有利变型和更多功能扩展可从本发明的上述原理开发或适应性地改变而来,如以下所述。在血管成形术前穿孔步骤中,钉针实际上可以是限制球囊扩张尺寸的球囊限制网的一部分,使得如果钉针被放置在具有较少病变的动脉段内,则因为钉针的扩张直径保持小于动脉的尺寸,所以钉针不会进入动脉壁中。血管成形术前穿孔步骤使得来自后续DEB血管成形术的药物能够被动脉更大量且更有效地吸收。可相对于斑块表面,以不仅优化斑块的疏松和扩张而且促进药物(包括干细胞)的吸收和活性的尺寸、式样和策略性定位,来布置微穿孔。在穿孔准备后实施的球囊血管成形术不太可能暴露动脉壁中层,且不太可能造成损伤。钉针可专门设计用于合适的大小、形状构形等,以对于不同类型的斑块成为最优。微穿孔可布置成在斑块中的最佳位置形成空间,以便来自DEB的药物具有生物活性。穿孔步骤还可应用于体内的其它管状结构,例如输尿管、胆管树、腔静脉、肠、外周静脉、巩膜静脉窦(schlemm'scanal),等等。

通过球囊血管成形术期间的扩张压力压缩斑块的常规做法,即通过从内部向非均质的大致环状的斑块结构径向在所有方向上均等地施加高压扩张力来压缩斑块的方法,可产生不可预知和不一致的结果。在通常的动脉粥样硬化斑块的治疗中,使用4至8个大气压的压力使血管成形术球囊膨胀,并且在某些情况下会需要高达22个大气压的压力。这种高压可引起治疗部位处的动脉中的内膜及中膜的损伤。动脉壁损伤是引起闭塞的内膜增生、平滑肌细胞增殖和血管内瘢痕形成的主要刺激因素之一。斑块本质上是非均质的,由软和硬物质,钙的不同团块组成,并且具有高度可变的形貌,而且可沿阻力最小的路径塌陷。因此,当实施标准的球囊血管成形术时,一些斑块不可避免地破裂。所导致的破裂程度和严重性、造影结果以及动脉表面的形态从一个患者到另一个患者将会显著不同。这导致需要植入支架,从而延长手术过程并增加医疗风险和成本的众多病例。还导致动脉内侧壁的暴露,从而引起损伤。这种损伤的修复过程已成为血栓和闭塞的影响。此外,临床证据表明使用支架的大量缺点,包括对大块异物的身体排斥,以及可成为斑块再积聚和再狭窄的部位的支架的广大表面区域的就位。存在一些证据表明,支架可刺激限制操作部位的长期通畅的生物反应。支架还引起在动脉明显弯曲的区域(例如在膝关节)处动脉扭结的问题。支架还可由于材料应力而破裂和断裂。

图9A-9D示出在递送装置上布置钉针的多种式样,S卩,周向、部分周向、斑点、螺旋形/对角线、和纵向。这些构形是为了处理动脉粥样硬化斑块或易于制造或易于使用的不同功能目的而设计的。具有例如极严重钙化的特定特征的斑块可使用配置成跨越血流线的、更多周向或对角线式样的钉针来处理,因为这种斑块形态趋于形成钙的团或堆。或许不能穿透这种类型的斑块或这种类型斑块的一部分的钉针,很容易但或许能够围绕更严重疾病的区域切割,并使整个动脉内周扩张。钉针通常纵向排列,与大多数情况下的斑块断裂特征以及与大多数斑块形态一致,并可配置成直线。钉针的纵向直线可以很短,包括五个钉针或更少,也可很长,包括100个钉针或更多。钉针的纵向线可非常密集,在动脉管腔表面的圆周上分布多达20行,或者可具有少至单行的刺或钉针。钉针行也可为轻微的对角线或之字形方式。刺或钉针的构形是按照血管成形术后斑块剥离的最佳预期机制确定的。这些构形被设计成产生适合于预期的斑块成分和预计施加于斑块的压力的分裂面或扩张线。期望的分裂面的方向和深度可随球囊血管成形术的参数显著变化。钉针还可构造成使其可提供药物递送。还可包括例如用于将少量药剂压力注入斑块壁中或其它功能的双壁球囊的协作结构。

球囊血管成形术是开通体内各血管床中阻塞或变窄的血管的公认且常用的方法。球囊血管成形术使用球囊血管成形术导管进行。球囊血管成形术导管包括附着于导管的雪茄形的圆柱形球囊。球囊血管成形术导管从经皮形成或者通过动脉开放形成的远隔进入部位被置入动脉内。导管沿着血管内部穿过为导管引路的导丝。导管的附着有球囊的部分被置于需要治疗的动脉粥样硬化斑块的位置。球囊膨胀至与发生闭塞性疾病前的原始动脉直径一致的尺寸。

图2A-2F示出递送装置的另一优选实施例,其中图2A示出呈尖针状的钉针,图2B示出针如何折叠至网中,图2C示出退火至扩张球囊的外表面的网,图2D示出折叠至网中并位于球囊的瓣下方的针,图2e示出当球囊扩张时展开的针,且图2F示出针的根部的详细视图。