假體心臟瓣膜形成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 以下公開內(nèi)容涉及置換心臟瓣膜，且更具體地說，涉及包含聚合物小葉的置換心 臟瓣膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 心臟瓣膜置換術(shù)為結(jié)構(gòu)性心臟病治療中廣泛使用的過程。例如，心臟瓣膜置換術(shù) 可指示自體心臟瓣膜變窄（通常被稱為狹窄）的時(shí)間，或自體瓣膜泄漏或回流的時(shí)間。用 于置換這些患病瓣膜的假體心臟瓣膜包含機(jī)械瓣膜及基于組織的瓣膜。
[0003] 基于組織的瓣膜包含由生物組織（例如牛心包膜或豬心包膜）制成的小葉。對于 用作瓣膜小葉，此類異種移植組織典型地需要通常通過戊二醛固定并且通常通過縫合線附 接到架構(gòu)。這些過程可為勞動(dòng)密集的且消耗時(shí)間的，并且給定其手動(dòng)性質(zhì)，這些過程可為瓣 膜性能的某種變異源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 假體心臟瓣膜置換自體心臟瓣膜的功能以使得假體瓣膜調(diào)節(jié)血液通過心臟的流 量。
[0005] -方面，假體心臟瓣膜包含基底以及多個(gè)聚合小葉。每一小葉具有耦合至基底的 根部分，并且每一小葉具有邊緣部分，所述邊緣部分基本上與根部分相對并且相對于根部 分可移動(dòng)以與多個(gè)小葉中的其它小葉中的至少一者的相應(yīng)邊緣部分接合。每一小葉包含兩 種或更多種聚合物，且每一小葉沿小葉的至少一部分具有至少兩種聚合物中的每一者的組 成梯度。
[0006] 在一些實(shí)施方案中，每一小葉具有基本上均勻的厚度。在某些實(shí)施方案中，每一小 葉在大體自根部分延伸至邊緣部分的方向上具有減小的厚度。
[0007] 在一些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的一者為第一層，至少兩種聚合物中的另 一者為第二層，并且所述層中的每一者在大體自根部分至邊緣部分的方向上延伸。第一和 第二層中的一者或多者的厚度可在大體自根部分至邊緣部分的方向上減小。
[0008] 在一些實(shí)施方案中，聚合小葉具有層結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)層安置在外層之間并且具有與 外層中的每一者的組成不同的組成。外層中的每一者相比內(nèi)層可具有更高的硬鏈段與軟鏈 段比率，以降低（例如）接合小葉之間的粘性（自黏合性）的可能性。
[0009] 在一些實(shí)施方案中，面對主動(dòng)脈的外層不同于面對心室的外層。
[0010] 在某些實(shí)施方案中，組成梯度為至少兩種聚合物中的一者與至少兩種聚合物中的 另一者的比率沿小葉的至少一部分基本上持續(xù)的增大。在一些實(shí)施方案中，組成梯度為沿 小葉的至少一部分的至少兩種聚合物的圖案。另外或替代地，每一小葉沿小葉的至少一部 分具有對應(yīng)于組成梯度的硬度梯度。例如，每一小葉在自根部分延伸至邊緣部分的方向上 和/或在沿小葉的厚度延伸的方向上可具有組成梯度以及硬度梯度。在某些實(shí)施方案中， 每一小葉具有IOOym或以下的最大厚度。
[0011] 在一些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的每一者具有相應(yīng)硬鏈段以及軟鏈段，并 且在至少兩種聚合物中的一者中的硬鏈段與軟鏈段的比率高于在至少兩種聚合物中的另 一者中的硬鏈段與軟鏈段的比率。例如，至少兩種聚合物中的每一者可為相應(yīng)嵌段聚合物 (例如，分段嵌段共聚物、線性交替的多嵌段共聚物、三嵌段三元共聚物或不對稱四嵌段三 元共聚物）。相應(yīng)嵌段聚合物的硬鏈段以及軟鏈段可具有相同分子結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案 中，相應(yīng)嵌段聚合物的硬鏈段包含亞甲基二異氰酸酯以及丁二醇。例如，每一相應(yīng)嵌段聚合 物的軟鏈段可由低聚物二醇合成。
[0012] 在某些實(shí)施方案中，每一嵌段聚合物的軟鏈段為第一單體和第二單體的共聚物， 并且第一單體與第二單體的共聚單體比率結(jié)合硬鏈段與軟鏈段的比率而變化。第一單體可 為二甲基硅氧烷并且第二單體可為碳酸六亞甲酯。在一些實(shí)施方案中，每一嵌段聚合物的 軟鏈段由低聚物二醇合成。在某些實(shí)施方案中，每一嵌段聚合物的軟鏈段包含聚二甲基硅 氧烷。第一和第二分段嵌段共聚物中的每一者的軟鏈段可為親水性的。例如，嵌段聚合物 中的每一者的軟鏈段可為疏水性的（例如聚二甲基硅氧烷）。在一些實(shí)施方案中，嵌段聚合 物各自為熱塑性彈性體。
[0013] 在一些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的一者或多者為聚氨酯嵌段聚合物和/或 聚氨酯尿素嵌段聚合物。
[0014] 在某些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的一者或多者為以下各者中的一者或多 者：聚碳酸酯胺基甲酸酯；聚（二甲基硅氧烷胺基甲酸酯）；以及聚（異丁烯胺基甲酸酯）。
[0015] 在一些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的一者為沿自根部分延伸至邊緣部分的小 葉的至少一側(cè)安置在至少兩種聚合物的另一或多者的至少一部分上的表面涂層。表面涂層 可為具有表面活性端基的聚氨酯和/或具有表面活性端基的聚氨酯尿素。在一些實(shí)施方案 中，表面涂層為具有聚氧化乙烯軟鏈段的聚氨酯和/或聚氨酯尿素。另外或替代地，表面涂 層可為藥物釋放層。另外或替代地，表面涂層相比其覆蓋的一種或多種聚合物可具有不同 彈性模數(shù)。
[0016] 在某些實(shí)施方案中，至少兩種聚合物中的每一者具有相應(yīng)硬鏈段以及軟鏈段，表 面涂層的硬鏈段以及軟鏈段具有與至少兩種聚合物中的另一者的相應(yīng)硬鏈段以及軟鏈段 相同的分子結(jié)構(gòu)，且表面涂層包含表面活性端基。表面活性端基可包含非極性表面活性端 基，例如以下各者中的一者或多者：碳氟化合物、二甲基硅氧烷以及烴。另外或替代地，表面 活性端基包含極性表面活性端基。在一些實(shí)施方案中，表面活性端基包含葡糖胺聚糖和/ 或多糖。在某些實(shí)施方案中，表面活性端基包含聚氧化乙烯、玻尿酸以及肝素。
[0017] 在一些實(shí)施方案中，裙套圍繞基底安置。裙套可縮短并且在某些狀況下阻止瓣膜 旁的泄漏。基底界定穿過其的同心通道，并且裙套相對于基底的同心通道偏心地布置。裙 套可包含至少兩種聚合物中的一者或多者，且與基底可成一體。
[0018] 在某些實(shí)施方案中，基底界定穿過其的通道并且多個(gè)小葉安置在通道內(nèi)。基底可 包含至少兩種聚合物中的一者或多者。另外或替代地，基底可包含至少部分嵌入至少兩種 聚合物中的一者或多者中的支架（例如，自膨式支架或球囊擴(kuò)張式支架）。在一些實(shí)施方案 中，基底為基本上圓柱形，并且基底具有約5mm至約20mm的高度。
[0019] 在一些實(shí)施方案中，多個(gè)小葉包含在允許流體流經(jīng)假體心臟瓣膜的打開位置與基 本上限制流經(jīng)假體心臟瓣膜的閉合位置之間可移動(dòng)的三個(gè)小葉。
[0020] 在某些實(shí)施方案中，多個(gè)小葉中的每一者進(jìn)一步包含至少部分嵌入至少兩種聚合 物中的一者或多者中的纖維。纖維可經(jīng)定向以實(shí)現(xiàn)某些機(jī)械特性（例如硬度）。此包含產(chǎn) 生各向異性機(jī)械特性的纖維定向。纖維中的每一者可基本上平行于或基本上垂直于自相應(yīng) 小葉的根部分延伸至邊緣部分的方向延伸。另外或替代地，纖維的第一部分可基本上平行 于自相應(yīng)小葉的根部分延伸至邊緣部分的方向延伸，并且纖維的第二部分可基本上垂直于 自相應(yīng)小葉的根部分延伸至邊緣部分的方向延伸。在一些實(shí)施方案中，小葉具有一個(gè)或多 個(gè)各向異性機(jī)械特性（例如硬度）。在某些實(shí)施方案中，纖維基本上隨機(jī)嵌入第一和第二聚 合物中的一者或多者中。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，纖維包含以下各者中的一者或多者：超高分子量聚乙烯、液晶 聚合物以及NiTi絲。
[0022] 在另一方面中，假體心臟瓣膜包含基底以及多個(gè)聚合小葉。每一小葉具有耦合至 基底的根部分，并且每一小葉具有邊緣部分，所述邊緣部分基本上與根部分相對并且相對 于根部分可移動(dòng)以與多個(gè)小葉中的其它小葉中的至少一者的相應(yīng)邊緣部分接合。每一小葉 包含聚合物以及至少部分嵌入所述聚合物中的纖維。
[0023] 在一些實(shí)施方案中，基底界定延伸穿過其的基本上圓柱形的通道，并且多個(gè)小葉 安置在圓柱形通道中。
[0024] 在某些實(shí)施方案中，纖維基本上平行于圓柱形通道的徑向方向或周向方向。
[0025] 在一些實(shí)施方案中，纖維以矩陣布置，其中纖維的至少一部分在基本上平行于圓 柱形通道的徑向方向的方向上定向，且纖維的至少一部分在基本上平行于圓柱形通道的周 向方向的方向上定向。
[0026] 在某些實(shí)施方案中，小葉具有一個(gè)或多個(gè)各向異性機(jī)械特性（例如硬度）。
[0027] 在一些實(shí)施方案中，纖維基本上隨機(jī)嵌入聚合物中。
[0028] 纖維可包含以下各者中的一者或多者：聚酯、超高分子量聚乙烯、液晶聚合物以及 NiTi 絲。
[0029] 在又另一方面中，形成假體心臟瓣膜的方法包含形成界定穿過其的基本上圓柱形 的通道的基底，形成多個(gè)小葉以及將多個(gè)小葉中的每一者耦合至基底。每一小葉具有根部 分以及基本上與根部分相對的邊緣部分。每一小葉包含至少兩種聚合物，且每一小葉沿小 葉的至少一部分具有至少兩種聚合物的組成梯度。每一小葉的根部分耦合至基底以使得每 一相應(yīng)邊緣部分基本上與根部分相對并且相對于根部分可移動(dòng)以與多個(gè)小葉中的其它小 葉中的至少一者的相應(yīng)邊緣部分接合。
[0030] 在某些實(shí)施方案中，形成基底包含將至少兩種聚合物中的一者或多者涂覆至支架 的至少一部分。例如，形成基底可包含將至少兩種聚合物中的一者或多者噴涂、浸涂以及真 空成形至支架的至少一部分和/或模型中的一者或多者。至少兩種聚合物可經(jīng)干燥并且， 在使用模型的實(shí)施方案中，基底可從模型中移除。在一些實(shí)施方案中，在模型上浸涂至少兩 種聚合物中的一者或多者包含將模型反復(fù)地浸漬在一個(gè)或多個(gè)聚合物溶液中。另外或替代 地，在模型上浸涂至少兩種聚合物中的一者或多者包含掩蔽模型的至少一部分。
[0031] 在某些實(shí)施方案中，形成多個(gè)小葉包含在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或 多者。在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者可包含涂覆所述至少兩種聚合物中的 一者或多者作為多層噴涂。另外或替代地，在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者 可包含在安置在由基底界定的基本上圓柱形的通道中的心軸上噴涂至少兩種聚合物中的 一者或多者。
[0032] 在一些實(shí)施方案中，在模型上噴涂至少兩種聚合物包含控制沿著沿模型的多個(gè)位 置的至少兩種聚合物中的一者與至少兩種聚合物中的另一者的比率。在某些實(shí)施方案中， 在模型上噴涂至少兩種聚合物包含控制在沿模型的多個(gè)位置處的至少兩種聚合物中的一 者或多者的厚度。
[0033] 在一些實(shí)施方案中，在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者包含自第一噴 頭輸送至少兩種聚合物中的一者以及自第二噴頭輸送至少兩種聚合物中的另一者。另外或 替代地，在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者可包含改變模型相對于第一和第二 噴頭的位置。在某些實(shí)施方案中，在模型上噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者包括通過 三維打印系統(tǒng)輸送至少兩種聚合物中的一者或多者，在模型上空氣噴涂至少兩種聚合物中 的一者或多者，和/或在模型上靜電噴涂至少兩種聚合物中的一者或多者。
[0034] 在某些實(shí)施方案中，形成多個(gè)小葉包含在模型上浸涂至少兩種聚合物中的一者或 多者。在模型上浸涂至少兩種聚合物中的一者或多者可包含將模型反復(fù)地浸漬在一個(gè)或多 個(gè)聚合物溶液中，每一聚合物溶液包括溶劑以及至少兩種聚合物中的一者或多者。至少兩 種聚合物中的一者或多者在模型于一個(gè)或多個(gè)聚合物溶液中的連續(xù)浸漬之間可在模型上 經(jīng)干燥。在一些實(shí)施方案中，小葉的厚度和/或硬度通過控制模型至一個(gè)或多個(gè)聚合物溶 液中的浸漬速率而受控制。另外或替代地，小葉的厚度和/或硬度可通過控制相應(yīng)聚合物 溶液中的溶劑中的一者或多者的蒸發(fā)速率而受控制。
[0035] 在一些實(shí)施方案中，在模型上浸涂至少兩種聚合物中的一者或多者包含在安置在 由基底界定的基本上圓柱形的通道中的心軸上浸涂至少兩種聚合物中的一者或多者。
[0036] 在某些實(shí)施方案中，在模型上浸涂至少兩種聚合物包含控制沿著沿模型的多個(gè)位 置的至少兩種聚合物中的一者與至少兩種聚合物中的另一者的比率和/或控制在沿模型 的多個(gè)位置處的至少兩種聚合物中的一者或多者的厚度。
[0037] 在一些實(shí)施方案中，在模型上浸涂至少兩種聚合物包含掩蔽模型的至少一部分。
[0038] 在某些實(shí)施方案中，在模型上浸涂至少兩種聚合物包含將模型部分浸沒在包括溶 劑以及至少兩種聚合物中的一者或多者的聚合物溶液中。
[0039] 在一些實(shí)施方案中，形成多個(gè)小葉包括在模型上真空成形至少兩種聚合物中的一 者或多者。例如，至少兩種聚合物中的一者或多者可為薄膜。
[0040] 在某些實(shí)施方案中，形成多個(gè)小葉進(jìn)一步包含切割至少兩種聚合物中的一者或多 者的至少一部分。切割至少兩種聚合物中的一者或多者的至少一部分可包含將一個(gè)或多個(gè) 激光引導(dǎo)在至少兩種聚合物中的一者或多者處。另外或替代地，切割至少兩種聚合物中的 一者或多者的至少一部分包含將刀片引導(dǎo)在至少兩種聚合物中的一者或多者處。
[0041] 在一些實(shí)施方案中，形成多個(gè)小葉包含將壁布置在基本