支架装置和治疗方法专利检索-药物洗脱球囊医疗设备专利检索查询-专利查询网

支架装置和治疗方法

阅读：217发布：2020-07-10

专利汇可以提供支架装置和治疗方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种在血管组织中治疗缺氧的方法，所述方法包括在所述血管中放置支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从所述架设有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。本发明公开了一种治疗患有糖尿病性动脉粥样硬化的受试者的方法，所述方法包括在所述受试者的血管中放置支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从所述架设有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。，下面是支架装置和治疗方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种装置，其包含多个支架，每个所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，所述多个支架包括至少一个具有右手弯曲的中心线的支架和至少一个具有左手弯曲的中心线的支架。
2.权利要求1中所要求的装置，其包含多个右手弯曲的支架和多个左手弯曲的支架。
3.一种治疗血管组织中的缺氧的方法，所述方法包括在所述血管中放置支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从架设有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。
4.一种治疗患有糖尿病性动脉粥样硬化的受试者的方法，所述方法包括在所述受试者的血管中放置支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从架设有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。
5.权利要求3或4中所要求的方法，其中所述支架在离体展开时具有螺旋中心线。
6.权利要求3、4或5中所要求的方法，其中所述支架包含形状记忆材料。
7.权利要求3、4或5中所要求的方法，其中所述支架包含可塑性变形的材料。
8.权利要求3至7任一项中所要求的方法，其中所述支架在球囊的协助下展开。
9.一种治疗血管组织中的缺氧的方法，所述血管中已部署有支架，所述方法包括将处于折叠状态下的可展开元件径向朝向所述支架的内部放置在所述血管中，并将所述可展开元件从折叠状态展开成展开状态，其中所述可展开元件具有在三个维度上弯曲的中心线，以使所述支架采取使其也具有在三个维度上弯曲的中心线的形状。
10.权利要求9中所要求的方法，其中所述可展开元件是球囊。
11.权利要求9或10中所要求的方法，其中所述可展开元件在离体展开成展开状态时，其中心线是螺旋中心线。
12.权利要求9、10或11中所要求的方法，其中所述支架包含可塑性变形的材料。
13.一种治疗被指示架设血管支架的受试者的方法，所述方法包括在所述血管中放置药物洗脱支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线。
14.权利要求13中所要求的方法，其中所述血管是主血管并且从所述主血管延伸出分支血管，并且其中所述支架被放置在所述主血管中，使得所述支架的至少一部分在所述分支血管上游的主血管中延伸。
15.权利要求14中所要求的方法，其包括在所述分支血管架设支架。
16.一种治疗被指示架设血管支架的受试者的方法，其中所述血管是主血管并且从所述主血管延伸出分支血管，所述方法包括将所述支架放置在所述主血管中，使得所述支架的至少一部分在所述分支血管上游的主血管中延伸，并且所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线。
17.一种治疗从其中具有支架的血管分支出的另一个血管的方法，其中所述支架的至少一部分位于分支血管的上游，所述方法包括将处于折叠状态的可展开元件径向朝向所述支架的内部放置在所述血管中，并将所述可展开元件从折叠状态展开成展开状态，其中所述可展开元件具有在三个维度上弯曲的中心线，以使所述支架采取使其也具有在三个维度上弯曲的中心线的形状。
18.权利要求17中所要求的方法，其中所述支架包含可塑性变形的材料。
19.一种药物洗脱支架，其具有在三个维度上弯曲的中心线。
20.一种治疗被指示架设血管支架的受试者的方法，所述方法包括识别治疗位点，确定在该治疗位点处天然的血管几何形状为沿着所述血管的血流提供右手旋流还是左手旋流，并且选择具有在三维上弯曲的中心线的支架用于放置在所述治疗位点处，如果所述血管被确定天然提供右手旋流，则所选的支架具有右手弯曲，如果所述血管被确定天然提供左手旋流，则所选的支架具有左手弯曲。

说明书全文

支架装置和治疗方法

技术领域

[0001] 本发明涉及支架装置和在血管组织中治疗缺氧的方法，并涉及患有糖尿病的受试者的治疗和支架架设方法。

背景技术

[0002] 血管壁包含具有代谢活性的活细胞，因此需要供应营养物包括氧气。在没有疾病的情况下，血管壁中的细胞通过氧气从血管内壁处的血液的透壁扩散，从腔内接收氧气。发源于主血管或另一个血管并通过血管的外膜(外层)蔓延的被称为外膜微血管的毛细血管样的微小血管，为血管组织的外部部分提供血液以及因此氧气供应。更接近于血管腔壁的组织中的细胞在它们的氧气供应上更依赖于透壁扩散机制。

[0003] 早期脂纹到晚期动脉粥样硬化病变也含有表现出高水平的代谢活性并需要连续氧气供应的炎性细胞。作为血管壁中以前的炎症发作的结果，由于血管内膜中细胞外基质的发育，尤其是在血管内膜-中层过渡处可能出现缺氧状况。在缺氧状况下，有代谢活性的细胞表达缺氧诱导的因子(HIF)，其触发试图恢复常氧状况并阻止缺氧诱导的坏死和组织完整性丧失的防御机制。这种防御机制的关键组分是血管生成。

[0004] 血管生成，即新血管的形成，可能由稳态失衡包括缺氧触发。它可以被分类为正常状态下的生理性血管生成，其对于血管的发育、再生和修复是根本的，或病理性血管生成，其由于例如不能恢复常氧状况而持续。缺氧与炎症以及特别是由巨噬细胞浸润造成的代谢需求增加相关。由于血管内膜(血管的最内部衬里)中脂纹或细胞外基质的积累，限制了氧气向血管壁在病灶外的部分的扩散，因此血管壁缺氧可能加重。由此引起的HIF在巨噬细胞的核中的出现，触发了大量血管生成因子包括血管内皮生长因子(VEGF)的上调，这启动了新血管的发育，可以改善局部血液供应并允许组织修复。在生理性血管生成中，在治愈发生后，所述过程是可逆的，并且血管生成倒退。因此，生理性血管生成局灶性发生并且是自我限制的过程。

[0005] 然而，病理性血管生成涉及在血管生成刺激、包括缺氧的显著时间段内持续。VEGF的持续表达导致不成熟的新血管形成，所述血管具有形成不良的表现出不完全间隙连接的微内皮，其在被称为斑块内出血的过程中将红细胞泄漏到周围组织中。红细胞富含胆甾醇，因此这种出血导致脂质核心膨胀和斑块负担增加。表现出斑块内出血的斑块表现出快速发展并且与临床事件的出现增加相关，正如在论文“斑块新血管生成：防御机制、背叛或正在进行中战争”(Plaque neovascularization:defense mechanisms,betrayal,or a war in progress)(Moreno等，2012,Annals of the New York Academy of Sciences1254(2012)7-17)中所讨论的。

[0006] 上述机制表明了血管壁缺氧在阻塞性血管疾病的发生和发展中的中心作用。这样的斑块通常通过血管内干预来治疗，包括放置支架以在堵塞位点处扩张血管并维持开放。

发明内容

[0007] 根据本发明的第一方面，提供了一种治疗血管组织中缺氧的方法，所述方法包括将支架放置在所述血管中，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从所述安装有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。

[0008] 常规的支架被用于治疗血管堵塞，但是它们本身可能在血管壁组织中诱导缺氧，所述缺氧正如上面讨论的，是血管生成的触发物。因此，尽管支架作为治疗被用于本身可能由缺氧引起的堵塞，并且通过扩张流动腔有效地做到这一点，但支架不减轻缺氧的原因。结果，内膜增生是安装有支架的血管堵塞和失效的主要原因。在不同情况下内膜增生的特征可能不同，但所述过程通常被视为包括由内膜中的细胞、包括平滑肌细胞和细胞外基质的增殖和积累引起的血管壁增厚和腔变窄。为防止内膜增生的发生而采取的措施包括给药抗血栓形成药剂、抗凝血剂、ACE抑制剂、细胞毒性剂、血管内皮生长因子和短距离放射治疗，但均未获得成功。

[0009] 作为涂层有抗增殖药剂的支架的药物洗脱支架，吸引了大量注意。据报道，当与裸露的金属支架相比时，开放性提高，但对于形成装载药物的基质的聚合物涂层的长期效果，仍存在顾虑。药物洗脱遵循限时过程，并且最终血管暴露于由支架引起的慢性发炎或损伤且没有抗增殖性减轻的风险。

[0010] 在直线支架中，血管壁处的边界层可能变得相对于主血流氧气减少，从而限制了壁处血液的透壁扩散。还已经观察到，由支架引起的径向膨胀力造成外膜微血管的压缩，减小它们的横截面积和流量，进一步限制了为血管组织的外部部分提供血液以及因此氧气供应的能力。

[0011] 通过使用具有在三个维度上弯曲的中心线的支架，例如具有螺旋中心线的支架，提高了腔内混合并减小了边界层的厚度，即与在三个维度上弯曲的支架中所观察到的相比，直线支架中的边界层更厚，同时靠近壁的速度梯度更小。

[0012] 具有在三个维度上弯曲的中心线的支架的效果，是提高紧靠血管壁处的氧浓度水平，从而提高在血管内壁处氧气从血液的透壁扩散。其效应是减少血管生成刺激，产生更少的外膜微血管，减少炎症(因此减少氧需求)和斑块内出血，减缓或可能停止动脉粥样硬化发展。此外，旋流起到限制内膜增厚和再狭窄的作用，这据推测是通过包括减少氧需求(减少炎症)和增加氧供应的机制。

[0013] 在本说明书中，正如下面进一步讨论的，考虑到了腔壁物质运输的参与。

[0014] 架设支架可以使动脉局部缺氧。已发现，支架中内膜横截面积与外膜微血管数目高度相关，并且外膜微血管数目可以被认为代表了组织缺氧；它在架设支架后增加，并且缺氧是血管生成的主要刺激物。腔内旋流可以提高壁的剪切应力。但是它可以另外地增加腔内血液-壁物质运输受到流体相控制的分子物质、包括氧气的腔内血液-血管壁运输。因此，旋流可以提高壁的剪切速率，并且由于腔内混合，对流地增加腔内血液-血管壁物质运输。

[0015] 基于这些观察以及动脉壁物质运输源自于外膜微血管和腔内血液两者这一认识，本说明书讨论了在架设三维(3D)中心线支架和直线中心线支架的动脉中外膜微血管的定量。已发现，在前一种血管中，外膜微血管密度明显更低。鉴于上述发现，推进外膜微血管密度代表了壁的缺氧这一提议是合理的。此外，推进与架设直线中心线支架的动脉相比在架设3D中心线支架的动脉中内膜增生的发生较少是由于腔内混合提高了血液-壁物质运输，从而减轻支架诱导的壁缺氧这一假说，也是合理的。

[0016] 预期架设支架可以改变动脉壁的孔隙度和通透性。尚未发现关于架设动脉支架对外膜微血管的形态的即时影响的研究，但是已发现，通过提高动脉的透壁压力的它们的扩张，引起外膜微血管横截面从圆形变成椭圆，它们的流体力学阻力升高，并且它们的流速降低，潜在地为壁提供营养。架设支架将不以原位动脉透壁压力的升高的方式增加外膜微血管腔内压力。因此，它可以比通过加压扩张血管更严重地影响外膜微血管形态和流量。

[0017] 在几项专利公布即 WO 00/32241、WO 2007/082533、WO2006/032902、WO2010/041040、WO2010/041039、WO2010/041038和WO2010/128311(所有所述专利的内容通过参考并入本文)中提出，通过使用具有在三个维度上弯曲的中心线的支架，可以显著减少内膜增生。然而，这些公布没有公开架设支架可以使动脉局部缺氧，也没有公开具有在三个维度上弯曲的中心线的支架可以抑制缺氧，也没有公开另外的微血管数目可以被认为代表了缺氧。

[0018] 支架通常以折叠状态提供，直至它们已经被放置在治疗位点处，在那里将它们展开。在本文中描述的方法中使用的支架可以是可用球囊展开的。因此，支架可以提供有球囊，以将其从折叠状态展开成展开状态。支架可以由形状记忆材料、例如形状记忆合金如镍钛诺制成。由形状记忆材料制成的支架可以以折叠状态投放，然后例如通过移除外部径向约束来展开，以使它们在治疗位点处展开。在某些情况下，形状记忆支架可以被提供有球囊以辅助展开。

[0019] 当本发明的支架离体展开时，它一般具有在三个维度上弯曲的中心线。当它在体内展开时，由于血管的对抗约束作用，它将在某种程度上受到约束而不采取它的完全展开的离体几何形状。尽管这可能在某种程度上减小支架的三维弯曲，但三维弯曲仍被维持。

[0020] 优选地，支架在离体展开时具有螺旋中心线。当支架在体内展开时，血管的约束作用将在一定程度上改变螺旋几何形状，例如减小弯曲。这可以例如由螺旋幅度的减小和/或节距的增加引起。然后由于螺旋幅度和/或螺旋节距的变化，在支架的长度内可能存在曲率变化。

[0021] 支架可能将它的三维几何形状强加于血管。通过支架，可能使血管采取与支架相同的三维上弯曲的中心线。将形状适应于现有几何形状的已知支架，可能仅仅是再生最初引起病变发生的几何形状，或者甚至更糟的是，可能加重引起病变发生的状况。

[0022] 在本说明书中，常规支架对缺氧现象有贡献并且具有在三个维度上弯曲的中心线的支架的使用可以治疗缺氧的这一认识，为将特定支架几何形状用于某些患者组开辟了道路。

[0023] 根据本发明的第二方面，提供了一种治疗患有糖尿病性动脉粥样硬化的受试者的方法，所述方法包括在所述受试者的血管中放置支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，以促进氧气从所述安装有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。

[0024] 患有糖尿病的受试者通常发展出糖尿病性动脉粥样硬化。它们可能遭受限制血流的动脉粥样硬化疾病。对这种发展的贡献因素是血管组织中的缺氧。通过使用自身治疗或抑制缺氧的支架，可以减少患有糖尿病性动脉粥样硬化或糖尿病的患者中的再狭窄。

[0025] 根据本发明的第三方面，提供了一种治疗血管组织中的缺氧的方法，所述血管中已部署有支架，所述方法包括将处于折叠状态下的可展开元件径向朝向所述支架的内部放置在所述血管中，并将所述可展开元件从折叠状态展开成展开状态，其中所述可展开元件具有在三个维度上弯曲的中心线，以使所述支架采取使其也具有在三个维度上弯曲的中心线的形状。

[0026] 一旦已使支架采取使其具有在三个维度上弯曲的中心线的形状之后，这改变了血管流动腔的形状，以促进氧气从所述安装有支架的血管腔内流动的血液向血管壁的供应。可以在流动腔中促进旋流。可以减小边界层的厚度，并且可以增加血液与血管壁之间的物质、特别是氧气的运输。这可以治疗血管壁中的缺氧。

[0027] 应该理解，可以使用可展开元件进行支架的后扩张，以治疗缺氧。

[0028] 所述可展开元件可以是球囊。

[0029] 在将可展开元件从折叠状态展开成展开状态后，支架的中心线和可展开元件的中心线可以相同。

[0030] 在离体展开成展开状态时，可展开元件的中心线可以是螺旋中心线。当可展开元件在支架中展开时，可能存在着来自于支架和血管壁的阻力，结果是沿着支架长度的曲率可能变化。例如，与可展开元件在离体展开的情况下将采取的相比，弯曲可能减小。螺旋幅度可能减小和/或节距可能增加，这些参数中的任一种的这种变化，导致与离体相比体内弯曲减小。

[0031] 在已使支架采取使其具有在三个维度上弯曲的中心线的形状之后，可以将可展开元件折叠并取出。支架可能保留由可展开元件赋予它的形状。支架可能通过被塑性变形而保留所述形状。

[0032] 将被扩张的支架可以包含不锈钢或钴铬、镁基合金或可生物降解的聚合材料。应该理解，可以使用其他可塑性变形的材料。

[0033] 根据本发明的第四方面，提供了一种治疗被指示安装血管支架的受试者的方法，所述方法包括在所述血管中放置药物洗脱支架，所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线。

[0034] 本发明还提供了具有在三个维度上弯曲的中心线的药物洗脱支架。

[0035] 可以在架设有药物洗脱支架的血管的流动腔中促进旋流。边界层的厚度可能减小。二次流(即横切于主要轴向流动的流动分量)可以将药物从紧靠支架附近移动到形成支架的元件例如支杆之间的区域。因此在血管壁的这些不与支架相接触的区域中，药物可以更有效地起作用以抑制内膜生长。这可能与常规的直线支架相反，在直线支架中存在相对小的二次流，使得从支架洗脱的药物在较低程度上到达这些区域。

[0036] 血管可以是主血管，并且可以从所述主血管延伸出分支血管，并且可以将支架放置在主血管中，使得支架的至少一部分在所述分支血管上游的主血管中延伸。这允许支架影响分支血管上游的流动，所述分支血管也可以被当作并行或子血管。主血管中的二次流可以允许将药物从药物洗脱支架清扫到大量血流中，并带往下游进入分支血管中。在架设支架后，主分支与分支血管之间的角度常常变化，这可以引起在并行血管的近端处发生狭窄。现在在大量血流中的药物可以降低并行血管中发生这种近端疾病的倾向性。

[0037] 分支血管可能未架设支架。所述方法可以包括在分支血管架设支架。分支血管中的第二支架可以不是药物洗脱支架。它可以是例如裸露的金属支架。主血管中的二次流可以允许将药物从药物洗脱支架清扫到大量血流中，并带往下游进入分支血管中，在那里它可以在第二支架的区域中起作用，以向架设有支架的分支血管提供治疗益处。例如，它可以抑制分支血管中的内膜向内生长。

[0038] 主血管中的支架可以在其中延伸至分支血管的下游。因此，支架可以在与分支血管的接合部的上游和下游两处延伸。来自于主血管的血流可以通过支架中的开口、例如支架中常规具有的开口进入分支血管。

[0039] 根据本发明的第五方面，提供了一种治疗被指示安装血管支架的受试者的方法，其中所述血管是主血管并且从所述主血管延伸出分支血管，所述方法包括将所述支架放置在所述主血管中，使得所述支架的至少一部分在所述分支血管上游的主血管中延伸，并且所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线。

[0040] 根据本发明的第六方面，提供了一种治疗从其中具有支架的血管分支出的另一个血管的方法，其中所述支架的至少一部分位于分支血管的上游，所述方法包括将处于折叠状态的可展开元件径向朝向所述支架的内部放置在所述血管中，并将所述可展开元件从折叠状态展开成展开状态，其中所述可展开元件具有在三个维度上弯曲的中心线，以使所述支架采取使其也具有在三个维度上弯曲的中心线的形状。

[0041] 通过在主血管中提供具有在三个维度上弯曲的中心线的支架，以使所述支架的至少一部分在分支血管上游的主血管中延伸，或者通过使已经在主血管中的支架采取使其具有在三个维度上弯曲的中心线的形状，可以促进分支血管中的二次流，以向分支血管提供治疗益处。在主血管中使用常规支架，可以引起主血管与分支血管之间的角度变化，这可能造成分支血管中流速降低和狭窄的发生。在分支血管上游的主血管中促进二次流，可以提高分支血管中的流速，并且可以抑制分支血管中狭窄的发生。

[0042] 根据本发明的第七方面，提供了一种治疗被指示安装血管支架的受试者的方法，所述方法包括识别治疗位点，确定在该治疗位点处天然的血管几何形状为沿着所述血管的血流提供右手(right-handed)旋流还是左手(left-handed)旋流，并且选择具有在三维上弯曲的中心线的支架用于放置在所述治疗位点处，如果所述血管被确定天然提供右手旋流，则所选的支架具有右手弯曲，如果所述血管被确定天然提供左手旋流，则所选的支架具有左手弯曲。

[0043] 本发明还提供了包含多个支架的装置，每个所述支架具有在三个维度上弯曲的中心线，所述多个支架包括至少一个具有右手弯曲的中心线的支架和至少一个具有左手弯曲的中心线的支架。

[0044] 具有右手弯曲的支架可用于已经被确定天然提供右手旋流的血管中，具有左手弯曲的支架可用于已经被确定天然提供左手旋流的血管中。当临床医生希望为血管架设支架时，所述装置提供了使用右手弯曲支架或左手弯曲支架的选择。视情况而定，支架可以被选择成补充天然的旋流方向并且不倾向于消除它。

[0045] 选择可以根据将要放置支架的位点是存在沿着血管的血流的天然右手旋流还是天然左手旋流的位点来做出。旋流的左右手性可以通过用已知的扫描方法例如X-射线扫描横向彩色多普勒超声、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)或C-Arm Cone Beam CT扫描血管来确定，然后可以选择适合的支架。或者，左右手性可以参考下面的实例来确定。

[0046] 通常具有右手弯曲的血管的实例是左髂动脉、左髂静脉、左股腘动脉、左股腘静脉、左冠状动脉和左前降支动脉。

[0047] 通常具有左手弯曲的血管的实例是右髂动脉、右髂静脉、右股腘动脉、左冠状动脉回旋支和右股腘静脉。

[0048] 上面的实例不是穷举的，当然还存在可以从选择具有三维弯曲的适合弯曲的支架获益的其他治疗位点。还应该理解，特定血管的左右手性可能随患者而变。

[0049] 通常在血管分叉处，分叉的几何形状使得两个分支中分叉下游的血流是旋流。因此，放置在分叉下游的支架可以被选择成具有适合的三维弯曲左右手性。

[0050] 中心线的右手弯曲意味着顺时针弯曲，左手弯曲意味着逆时针弯曲。顺时针弯曲包括当在远离观察者的方向上观察时支架的中心线的顺时针旋转，逆时针弯曲包括当在远离观察者的方向上观察时支架的中心线的逆时针旋转。

[0051] 装置可以包含多个右手弯曲的支架和多个左手弯曲的支架。右手弯曲的支架可以全都是相同尺寸的，或者可以存在不同尺寸。左手弯曲的支架可以全都是相同尺寸的，或者可以存在不同尺寸。支架的直径和/或长度可以不同。附图说明

[0052] 现在将通过实施例并参考随附的图来描述本发明的某些优选实施方式，在所述附图中：

[0053] 图1是本发明的螺旋支架的实施方式的透视图；

[0054] 图2是示出了直线支架中的流动的透视图；

[0055] 图3是示出了螺旋支架中的流动的透视图；

[0056] 图4示出了一对移植有直线和螺旋支架的猪颈动脉；

[0057] 图5示出了架设有直线和螺旋支架的猪颈动脉中的流动的计算流体动力学(CFD)模拟；

[0058] 图6a和6b示出了在支架部署后一个月颈动脉的近端、中间和远端区段的横向组织学切片；

[0059] 图7a和7b分别示出了架设有螺旋支架和直线支架的颈动脉的内膜/中层厚度比的图；

[0060] 图8a至8d分别示出了对于架设有螺旋支架和直线支架的颈动脉来说，远端、中间和近端位置处的外膜微血管计数以及远端、中间和近端计数的平均值的图；

[0061] 图9是具有右手弯曲的螺旋支架的透视图；

[0062] 图10是具有左手弯曲的螺旋支架的透视图；

[0063] 图11示出了血管分支处的药物洗脱螺旋支架的透视图，在并行血管中具有直线支架；

[0064] 图12示出了血管分支处的药物洗脱螺旋支架的透视图，在并行血管中没有任何支架；并且

[0065] 图13示出了血管分支处的裸露金属螺旋支架的透视图，在并行血管中没有任何支架。

[0066] 图1示出了由形状记忆合金、在这种情况下是镍钛诺制成的自膨式支架1。支架1具有螺旋中心线2。支架1包含支杆22。

[0067] 图2和3分别示出了在架设有直线和螺旋支架的动脉中的流动。图2中示出的架设有直线支架的动脉中的流动线3一般是直线，而架设有螺旋支架的动脉中的流动线3显示出旋转图案，示出了血管壁处的流体如何向流动中心运输，反之亦然。

[0068] 图4示出了已架设支架的一对猪颈动脉20的血管造影图像。在右手侧示出了架设有直线支架的动脉4，其具有下游和上游末端6。在左手侧示出了架设有螺旋支架的动脉5，其具有下游和上游末端7。可以看到，架设有直线支架的动脉基本上是直线，架设有螺旋支架的动脉表现出三维弯曲。

[0069] 图5示出了通过架设有支架的动脉中的流动的计算流体动力学模拟产生的矢量图。在图的左上方处示出了猪颈动脉，并在图的右侧以放大的标尺示出了其部分。在指称数字4处标出了架设有直线支架的动脉，在指称数字5处标出了架设有螺旋支架的动脉。矢量本身被显示为“刷”状图像，刷的每个“毛”是流动矢量。每张图代表了在所示区域处越过相应动脉的横切面的流动。每个矢量示出了流动场的所谓的二次分量，即在与动脉的纵轴垂直的横切面上相关点处流动的分量，沿着所述纵轴存在一次流。可以看到，架设有螺旋支架的动脉5表现出与众不同的旋流图案，并且该旋流包括相对高的二次流速度，由靠近动脉的内部(中层)壁的相对大的矢量长度所指明。另一方面，对于架设有直线支架的动脉4来说，壁附近的矢量长度相对小，指示了较慢的壁附近二次流速度。

[0070] 图6中示出了移植后一个月颈动脉区段的横切面。图6a示出了架设有直线支架的动脉4的近端截面8、中段截面9和远端截面10。图6b示出了架设有螺旋支架的动脉5的近端截面11、中段截面12和远端截面13。

[0071] 图9示出了用于已被确定天然提供右手旋流的血管的具有右手弯曲的支架1，图10示出了用于已被确定天然提供左手旋流的血管的具有左手弯曲的支架1。在图9中，箭头指示顺时针的右手弯曲，在图10中，箭头指示逆时针的左手弯曲。所述一对支架形成工具套件或装置，可以从其中选择适合的支架。在这样的工具套件中，可以提供另外的右手和左手弯曲的支架。当临床医生希望为血管架设支架时，所述工具套件提供了使用右手弯曲的支架或左手弯曲的支架的选择。视情况而定，支架可以被选择成补充天然的旋流方向并且不倾向于消除它。

[0072] 图11示出了具有在三个维度上弯曲的中心线的药物洗脱支架1。支架具有支杆22并被放置在主血管20中。主血管20中的血液流动方向用箭头标出，即正如在图中看到的，血液在血管的下端流入，并在血管的上端流出。由于支架具有在三个维度上弯曲的中心线，因此它将相应弯曲的中心线强加于主血管20。效果是促进由流动线3所标明的旋流。

[0073] 分支血管21从主血管22分支。这被示出为架设有具有直线中心线的常规支架15。

[0074] 涂层有药物的支杆22上的二次流引起药物从紧靠每个支杆附近移动到支杆之间的区域。这可以抑制那些区域中的内膜生长，并因此抑制总体内膜生长。此外，药物可以被二次流携带到分支血管21中。分支血管中的支架15是非药物洗脱支架。然而，从主血管20携带的药物可以在架设有支架15的分支血管21中提供治疗益处。最后，主血管中的二次流可以提高进入分支血管21的流动(与主血管架设有直线支架的情况相比)，促进分支血管中的二次流，并因此提供治疗益处。

[0075] 图12示出了与图11类似的安排，区别在于在分支血管21中不存在支架。在这种情况下，旋流同样允许将主血管20中支架1的支杆22上的药物传送到支杆之间的区域。主血管中的二次流协助将药物传送到次级血管中，在那里它可以抑制在分支血管的近端处发生狭窄。主血管中的二次流可以提高总的来说(不论是否存在药物)通往分支血管20的流量，从而也协助灌注并抑制狭窄发生。

[0076] 图13示出了主血管20中具有支杆22的支架1。支架1是裸露的金属支架(即它不是药物洗脱支架)，具有在三个维度上弯曲的中心线。这与主血管被提供有直线支架的情况相比增加了主血管中的二次流。二次流可以起作用以增加进入分支血管21的血流，这可以在分支血管21中协助灌注并抑制狭窄发生。

[0077] 图13中示出的支架可以被构造成当处于展开状态时从一开始具有螺旋几何形状。因此，它可以是可用球囊展开的支架或包含形状记忆材料的自膨式支架，在每种情况下被设计成当展开时采取螺旋形状。或者，图13中示出的支架可能已被安装在血管中，然后已使用螺旋可展开元件例如球囊将它后扩张，以便采取图13中示出的螺旋形状。这可以提供在最初将直线支架放置在主血管20中之后在分支血管21中发生的狭窄的一种治疗方式。主血管中支架的形状被改良成具有在三个维度上弯曲的中心线，从而提供了这种治疗。实施例

[0078] 使用10只猪进行研究。在每只动物中，将直线支架放置在一条颈动脉中，并将螺旋支架放置在对侧颈动脉中。使用超声测量动脉用于支架直径选择，并且支架的尺寸大于动脉内径。将5个直线支架部署在右侧动脉中，5个在左侧动脉中，并将5个螺旋中心线支架部署在左颈动脉中，5个在右颈动脉中。在支架部署后立即进行使用造影剂的数字减影血管造影，以评估血管几何形状。实例示出在图4中。此外，腔内注射造影剂的小球丸，以评估是否存在旋流。使用多普勒超声来检测架设有螺旋支架的动脉中的旋流。在对侧的架设有直线支架的血管中，观察到造影剂的轴向通过。

[0079] 直线支架和螺旋支架两者的植入引起血管立即变形，但是后一种支架还引起血管另外的螺旋变形和腔内流的涡旋。变化持续到30天研究结束时。事实上，从植入时间到30天的结束时间，支架的最大幅度增加。

[0080] 幅度比是螺旋幅度除以支架的内径。10个架设有螺旋支架的动脉的平均最大幅度比，在植入时为0.18且标准偏差为0.11，在第30天时为0.31且标准偏差为0.14。

[0081] 在30天结束后，研究颈动脉的近端(下游)、中间和远端(上游)区段的横切面。在图6a中示出了架设有直线支架的动脉的实例，并示出了这三个区段，在图6b中示出了具有这三个区段的架设有螺旋支架的动脉的实例。

[0082] 组织学研究显示，新内膜由组织化的细胞外基质中的平滑肌细胞构成，具有均匀的内皮细胞覆盖度，并且在架设有直线中心线支架和螺旋中心线支架的组之间，在炎症、附壁血栓形成或重新内皮化评分方面没有差异。

[0083] 来自于架设有支架的颈动脉的近端、中间和远端区段的横切面显示，与架设有直线中心线支架的血管相比，在架设有螺旋中心线支架的血管中内膜厚度明显更小，正如在图6中看到的。对三个区段进行平均，与在架设有直线中心线支架的动脉中相比，在架设有螺旋中心线支架的动脉中内膜厚度小45％。

[0084] 在健康的动脉或静脉中，内膜形成最内层。它由直接与血流接触的一个内皮细胞层和内部弹性膜构成。从内膜径向向外是被称为中层的中间层。在本实施例中，调查了内膜/中层厚度比。

[0085] 结果示出在图7中。图7a示出了架设有螺旋支架的动脉的内膜/中层厚度比的图，图7b示出了架设有直线支架的动脉的内膜/中层厚度比的图。将示出了架设有螺旋支架的动脉的图7a与示出了架设有直线支架的动脉的图7b相比较，可以看出与架设有螺旋中心线支架的血管相比，在架设有直线中心线支架的血管中内膜/中层厚度比总体上明显更高。此外，在架设有螺旋中心线支架的血管中，所述比率在远端区段中明显低于近端或中间区段中。因此，组织学揭示出与在架设有直线中心线支架的动脉中相比，在架设有螺旋中心线支架的动脉中内膜/中层厚度比和内膜增生明显更低。

[0086] 对于每个样品，对于架设有螺旋中心线支架和直线支架的动脉两者来说，确定了外膜微血管的数目。外膜微血管数目不与切片厚度相关。因此，图8中示出的结果以外膜微血管密度(每单位外膜面积的微血管数目)给出。图8a示出了对于架设有螺旋(3D)支架和直线支架的颈动脉来说，远端位置处的外膜微血管计数的图，图8b示出了对于架设有螺旋(3D)支架和直线支架的颈动脉来说，中间位置处的外膜微血管计数的图，图8c示出了对于架设有螺旋(3D)支架和直线支架的颈动脉来说，近端位置处的外膜微血管计数的图，图8d示出了对于架设有螺旋(3D)支架和直线支架的颈动脉来说，远端、中间和近端外膜微血管计数的平均值的图。

[0087] 考虑图8b中示出的近端、中间和远端区段的平均结果，与架设有直线中心线支架的动脉相比，在架设有螺旋中心线支架的动脉中外膜微血管密度明显更低，值为：螺旋中心线支架130.8±7.2；直线中心线支架216.3±19.1。架设有螺旋中心线支架与架设有直线中心线支架的血管之间的差异在近端和中间区段中显著，但是在远端区段中不明显。

[0088] 已发现，与在架设有直线中心线支架的动脉中相比，在架设有螺旋中心线支架的血管中外膜微血管密度明显更低。这支持了外膜微血管密度代表壁缺氧这一提议。与在架设有直线中心线支架的动脉中相比，在架设有螺旋中心线支架的动脉中内膜增生的较少发生，由腔内混合的改善以及因此血液-壁物质运输的提高引起，从而降低了支架诱导的壁缺氧的效应。

[0089] 我们还考虑了架设有直线和螺旋中心线支架的动脉的不同(近端、中间和远端)区段中的变化。近端区段在动脉的上游末端，远端区段在下游末端。可以预期，流动将随着沿两种类型的架设有支架的动脉的距离而发展。在直线中心线的情形中，假设血管是直线、圆形、横截面均匀和未分支的，壁的剪切应力将随着沿它的距离而下降，这是由于支架强加的圆柱形状以及因此发展出更厚的边界层，在那里血液流速缓慢或甚至停滞。在螺旋中心线的情形中，流动将另外依赖于螺旋血管的曲率，并且假设沿着血管的直径和其他几何参数保持不变，与直线情形相反，由于发生旋流，壁剪切应力将随着距离而上升，结果边界层的厚度降低。假设壁剪切应力的增加减少内膜增生，如图7a和7b中所示，在架设有螺旋中心线支架的血管的远端区段中比近端和中间区段中更低的内膜/中层厚度比，因此可能与伴随流动的发生的壁剪切应力的上升相关。

[0090] 然而，来自于血管造影图的测量显示，架设有螺旋和直线支架两者的颈动脉在下游方向上(近端向远端方向)逐渐变细，在近端和远端区段之间，它们的横截面积平均从2 2
24mm降低到20mm 。假如物质通量沿着血管保持基本上恒定，这样的逐渐变细将朝向下游增加壁剪切应力，并因此可能有助于解释在架设有螺旋中心线支架的颈动脉的远端区段中看到的比近端和中间区段中更低的内膜/中层厚度比。此外，它可能有助于解释如图7中所看到的从架设有直线中心线支架的血管的近端朝向远端区段，内膜/中层厚度比更低而不是预测的更高的趋势。

[0091] 然而，有证据支持下述假说，即架设有螺旋中心线支架的颈动脉比架设有直线中心线支架的血管缺氧更少，也就是说，在动物中架设动脉支架后，增补的氧气减轻了内膜增生的严重性。显然，不论所考虑的截面是近端、中间还是远端，代表了缺氧的外膜微血管的密度在架设有直线支架的血管中大于架设有螺旋支架的血管。图8d中示出的平均外膜微血管计数显示，与架设有“螺旋”支架的动脉相比，在架设有直线支架的动脉中平均外膜微血管密度更高。

标题	发布/更新时间	阅读量
具有优选药物取向以提高药物输送效率的药物洗脱球囊	2020-05-20	350
影响神经功能的方法和装置	2020-05-24	791
一种带振动的药物洗脱球囊导管系统	2020-05-15	351
一种新型药物洗脱球囊导管	2020-05-15	992
一种灌注药物球囊	2020-05-23	652
一种药物洗脱球囊的制备方法	2020-05-16	175
一种药物洗脱球囊扩张导管及使用方法	2020-05-19	589
用于以高压输注胶束的球囊导管系统	2020-05-22	67
一种新型药物洗脱球囊导管	2020-05-21	572
一种药物洗脱球囊系统	2020-05-17	501

支架装置和治疗方法

支架装置和治疗方法

技术领域

背景技术

发明内容

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：