專利名稱：主動脈瓣修復的制作方法
背景技術：
主動脈瓣狹窄在美國是導致每年大約65,000例主動脈瓣置換手術的常見疾病。主動脈瓣狹窄能夠由多種病因引起，包括風濕病、先天和變性的鈣化狹窄。在發展中國家，風濕熱導致瓣膜組織變厚和逐漸的不動性。在風濕病很少的美國和發達國家鈣化病變是造成主動脈狹窄的幾乎是全部原因。
隨著時間過去，鈣的聚集能夠在瓣膜環上、沿著小葉尖以及在小葉上或小葉內發生。諸如結節狀鈣化沉積的鈣化物質可以重疊在下面的纖維變性的主動脈瓣小葉上或鈣化沉積物可以分散地分布在主動脈瓣小葉的整個體(松質)內。雖然沉積物的分布和類型可以根據瓣膜的幾何形狀(二尖瓣、三尖瓣)而不同，但是沉積物通常導致小葉不動性、變厚以及瓣膜功能退化的其它病狀。這種疾病的出現和發展導致減小瓣膜的功能面積并顯著地減少心輸出量。
在二十世紀八十年代后期和九十年代早期，主動脈瓣的球囊擴張或瓣膜整形術成為主動脈瓣狹窄的流行療法。從順行(橫膈的)或逆行(主動脈)的途徑利用大血管整形術球囊的主動脈瓣擴張導致左心室突出部分的改善(增加心輸出)，減少整個瓣膜的壓力梯度并且增加瓣膜橫截面積。各種瓣膜整形球囊結構和其它途徑，包括基于能量的療法，已經公開在如下美國專利中Lapkin的3,667,474號、Meno的4,484,579號、Hoffman的4,787,388號、Cribier的4,777,951號、Grayzel的4,878,496號和4,796,629號、Shimada的4,819,751號、Owens的4,986,830號、Schturman的5,443,446號和5,295,958號、Clayman的5,904,679號、Tower的5,362,199號和6,746,463號，這些專利的內容通過參考明確地結合與此。
此外，使瓣膜損害脫鈣的各種外科手術方法試圖利用超聲裝置清除或去掉鈣化物質。這種裝置包括CUSA ExelTMSurgical Aspirator和機頭(23kHz和36kHz、Radionics、TYCO Healthcare、Mansfield，MA)。其它操作、方法和結果記載在下述論文中“ContrastingHistoarchitecture of calcified leaflets from stenotic bicuspid versusstenotic tricuspid aortic valve”，Journal of American College ofCardiology 1990 Apr；15(5)1104-8，“Ultrasonic Aortic ValveDecalcificationSerial Doppler Echocardiographic Follow Up”，Journal ofAmerican College of Cardiology 1990 Sept 16(3)623-30，以及“Percutaneous Balloon Aortic ValvuloplastyAntegrade Transseptal vs.Conventional Retrograde Transarterial Approach”Catheterization andCardiovascular inverventions 64314-321(2005)，其內容通過參考明確地結合與此。
但是，這些裝置和方法因增加瓣膜橫截面積的能力有限而受到損害。例如，許多研究表明預先擴張約0.6cm2能夠打開約0.9至1.0cm2。希望的是，打開這種狹窄到接近大約1.2至1.5cm2。除了打開橫截面積之外，還希望治療小葉和周圍的環，以除去使小葉變硬的鈣化沉積物，修復流動動力學和其它退化的瓣膜功能。為此，諸如直接外科手術的超聲清除鈣沉積物的其它技術已經取得一些成功，但是需要打開的外科切割，因此增加病人的風險。
雖然球囊擴張為病人提供一種可行的、較少侵襲的選擇，但是在二十世紀九十年代早期到中期它的缺點主要是在治療之后瓣膜很快重新變狹窄。在六個月內重新變狹窄的報告通常超過70-80％。現在，球囊心瓣整形術主要用作由于共病態狀態不適合手術置換的老年病人的減輕護理。
進來，移植經皮瓣置換技術的臨床技術重點已經使一些又回到心瓣整形術和主動脈瓣修復。Corazon Inc.正在研制一種隔離主動脈瓣的小葉的系統，以便保存流過該裝置中心的血液，同時在整個小葉上或圍繞小葉循環鈣溶化劑或軟化劑。例如，見美國專利公告2004/0082910，其內容通過參考明確地結合與此。希望通過軟化鈣減少小葉的硬度將為瓣膜的正常功能創造條件并增加心輸出。該系統很復雜，需要30分鐘以上的軟化劑曝光時間，并且導致完全的AV堵塞并且一些病人需要植入緊急心臟起搏器。
此外，已經記載以各種方式解決主動脈瓣狹窄的其它技術。Pederson的美國專利申請公告2005/007219公開了一種用于心瓣整形術和治療主動脈瓣的球囊材料和結構，以及環植入，其內容結合于此共參考。而且，近來，Pederson博士提出關于主動脈瓣治療的RADRA研究的初步結果。該研究將傳統的球囊心瓣整形術與外部射線輻射相結合，以試圖防止治療后發生的再狹窄。同時輻射治療對冠狀血管整形術的再狹窄已經表現出積極效果，在RADRA研究中采用的該方法需要病人經受4-6分鐘的)單獨的操作，初始的心瓣整形術加3-5次單獨的輻射治療時間。這些輻射治療時間類似于用于癌癥輻射治療的時間。
在過去三年多的時間，通過引進Boston Scientific and Johnson &Johnson公司的藥物洗脫支架在防止冠狀球囊血管整形術和支架植入術后再狹窄方面取得顯著的進展。這些裝置為冠狀動脈壁提供受控的和延長的抗增值劑的劑量，以處理亞急性傷口修復并防止在裸金屬支架介入或者單獨的血管整形術中引起再狹窄的長期增殖治療反應。而且，在防鈣化管理上取得了各種進展，包括ACE抑制劑，他汀類藥物，和血管緊縮素，特別是血管緊縮素II，像美國專利申請2004/0057955中詳細描述的，該申請的內容通過參考明確地結合于此。
雖然傳統的方法已經證明相當成功，但是主動脈瓣狹窄和隨后的心瓣整形術或其它介入之后的再狹窄仍然需要較好的解決。本發明提供各種裝置和方法，其創造了更有效的動脈狹窄的治療和防止或減少意外的和/或動脈再狹窄的嚴重性。此外，本發明提供去鈣化或清除主動脈狹窄的裝置和方法，或者作為一種單獨的治療，或者與傳統的方法相結合，諸如傳統的瓣膜整形術，擴張，瓣膜修復，以及經皮的或外科手術的瓣膜置換。

發明內容
本發明涉及主動脈和其他心瓣膜的修復，更具體地說，本發明涉及用于實現這種修復的脫鈣的裝置和方法和抗再狹窄系統。本發明可以采用不同的形式，包括設備、在主動脈修復或心瓣膜整形術時進行的急性介入、或臨時或永久性植入等。
一方面，通過施加能量或去能破壞鈣化作用，減少或除去瓣膜上或周圍的鈣化作用的方法和裝置。本發明可以將超聲能、RF能、機械能等施加于瓣膜翼從鈣瓣膜上除去鈣化作用。可選地，可以希望的是，代之以從該鈣化作用去能(例如，低溫冷卻)以增強從瓣膜去鈣化作用。在所有這些情況下，希望在賁門瓣上或賁門瓣附近的局部鈣化部位形成栓塞容納區(containment region)。這種容納可以通過在該局部部位周圍形成一種結構和/或當形成栓塞時通過從該部位主動地吸出栓塞顆粒來實現。合適的結構包括過濾器、網籃、球囊、外罩等。
本發明的另一方面。提供一種治療導管，以對病變的瓣膜附近提供工作元件。工作元件可以包括超聲元件、或能夠破壞，例如，分解或清除賁門瓣上或其周圍的鈣化沉積物的任何其他輸送機構或元件。這種裝置可以是可操縱的或者是可定位的，以使使用者能夠大體上引導該導管的遠端，用于通過病人的動脈到瓣膜的初步放置，并且然后在治療之前或治療時精確地調節該放置。
另一方面，本發明提供一種治療導管，其包括能夠破壞的機械元件，例如能夠機械分裂、清除并除去賁門瓣上或其周圍的鈣化沉積物的機械元件。類似于基于超聲的導管，包括機械元件的該導管可以是可操縱的或者是帶關節的以使使用者能夠引導大體上引導該導管的遠端的初步位置布置，并且然后在治療時精細地調整位置。
在本發明的又一方面，也可以采用包括導引導管的系統，以作為單獨的導管或作為治療裝置的一部分，將該治療導管定位在被治療的病變部位。在一個實施例中，主導引導管可以用于對輔助定位導管定中心，該輔助定位導管包含主動脈瓣上的治療導管。該治療導管可以進一步鉸接以對工作端提供進一步的方向性。可以采用用于定位并穩定該治療導管的各種其他設備和方法，包括成形球囊、網籃、或過濾器和起搏心臟的方法。
在本發明的再一方面，各種方法可以用于破壞鈣化的部位，并且利用位于該治療導管上的過濾器、位于治療導管上的抽吸外罩、與吸出裝置相連接的灌注球囊、在治療部位或該治療部位下游的單獨的抽吸導管、單獨的過濾裝置，和/或外部過濾器和灌注系統從治療部位收集和清除栓塞和其他碎屑。一些過濾器實施例可以被成形為以使治療導管進入將被治療的位置，同時仍然使流能夠通過瓣膜(例如，一次治療一個小葉)。
具體說，根據本發明用于治療賁門瓣的方法包括在鈣化部位形成栓塞容納區并且提供能量(包括冷凍療法)以破壞所述部位并且潛在地形成包含在該容納區的栓塞。該容納區一般直接位于通常具有有限尺寸的目標部位上，以使相關的動脈或其他血管不被阻塞或封閉。該容納區可以用諸如鈣化部位的過濾結構、網籃或球囊的屏障形成。可選地或附加地，該容納區可以通過局部的吸出形成，以便在栓塞形成時基本上將它們全部除去。該施加的能量可以是超聲的、射頻的、微波的、機械的、冷凍的能量，或能夠破壞瓣膜鈣化物的任何其他類型的能量。
在本發明的又一方面，該方法通過使用包含微球的或微氣泡的介質可以真正分裂該鈣化物，例如GE Healthcare銷售的OptionsTM(www.amershamhealth-us.com/option/)。對介質提供超聲能量(或其他形式的能量，例如，激光、RF、熱能)可以使微球破裂，這引起能量向瓣膜釋放，這有助于除去瓣膜周圍的鈣化物。Bioeffets Caused byChange in Ascoustic Cavitation Bubble Density and Cell ConcentrationAUnifed Explanation Based on Cell-to-Bubble Ratio and Blast Radius，Guzman，et al.Ultrasound in Med.& Biol.，Vol 29，No.8，pp 1211-1222(2003).
在本發明的治療過程之前或之后可以利用某種成像和其他監測方式，利用各種技術，例如心腔內超聲(ICE)、超音速回聲心動描記法(TEE)、熒光檢查、血管內的超聲波、血管計或例如Cardio-Option，Inc.研制的利用紅外技術看透血液的系統。
各種能源可以用于本發明的治療，包括各種治療范圍內的RF，超聲波能，以及機械(非超聲波)能。本發明的RF、超聲治療導管和機械治療導管的遠端可以具有各種遠端結構，并且可以用于各種治療方式，并且對瓣膜內的特定位置定目標。
此外，本發明還設想心臟內的移植，包括瓣膜環、上環、下環或其組合，以幫助維持功能性的瓣膜流孔。這種移植可以包括各種藥劑以增加減少再狹窄的效率，另外幫助瓣膜功能。移植可以用各種金屬、可生物降解的材料，或其組合形成。
這些裝置可以全部經由或者逆行方式從股動脈進入主動脈，并且從上升動脈經過瓣膜，或者通過順行方式——橫膈的(transeptal)，經過二尖瓣，通過左心室并且通過主動脈瓣。
另一方面，本發明提供用于主動脈瓣修復的抗再狹窄系統。急性介入在主動脈修復或賁門瓣整形術時進行，并且可以采取臨時或永久植入的形式。
這些植入裝置可以全部經由或者逆行方式從股動脈進入主動脈，然后從上升動脈經過瓣膜，并且從上升動脈經過瓣膜，或者通過順行方式——橫隔的，經過二尖瓣，通過左心室并且通過主動脈瓣，并且將提供抗再狹窄劑或能量的供給，以阻止瓣膜再狹窄或修復瓣膜再狹窄。
具體實施例方式
治療導管結構——總的本發明的治療導管10(

圖1)通常包括細長的導管主體12，該導管主體12包括近端14、遠端16和在該主體內的一個或多個內腔18、20(圖2)。該遠端16可選地包括從導管主體12的遠端徑向延伸的抽吸外罩22(圖4和圖5)，用于在治療時隔離小葉并且在治療時提供碎屑排除路徑，并且保護血管不受有害栓塞事件之害。能量傳遞元件24(例如，主動軸，金屬絲導線，或波導超聲傳遞元件等)可以設置在該細長主體12中的其中一個內腔中，并且通常從該導管主體的近端向遠端延伸。把手26連接于該細長導管主體12的近端14。發生器(例如RF發生器、超聲波發生器、馬達、光學能源等)可以連接于該把手，以將能量提供給遠端的工作端28、設置在該導管主體的內腔內的能量傳遞元件24。正如在這里所描述的，該遠端工作元件28可以連接于能量傳遞元件24的遠端，以便于將能量提供給主動脈瓣的鈣化物。
通常，本發明的治療導管10構造成以金屬絲引導(overthe wire)方式引進到目標區。該治療導管可以通過導引導管或護套定位在靠近該主動脈瓣。因此，本發明的治療導管可以包括用于接納導引金屬絲GW(圖2)的中心導引金屬絲內腔20。在本發明的治療導管的導引金屬絲內腔20可以用于灌注或吸出該目標區。例如，雖然沒有示出，但是該把手可以包括一個或多個口，以便允許目標小葉的灌注和/或目標區的灌注。灌注源和吸出源可以連接于該端口，并且目標區可以通過該導管的一個內腔被吸出。在一個實施例中，灌注源和吸出源其中之一可以連接于中心金屬絲內腔(中心內腔)，而灌注源和吸出源的另一個可以連接于與該導引金屬絲內腔共軸的內腔。但是，在一些實施例中，將沒有內導引金屬絲內腔，而該導引金屬絲只是簡單地通過超聲波波導和旋轉的主動軸延伸，如圖3、圖4和圖6所示。
如上所術，本發明的治療導管10可以包括設置在該導管主體遠端的抽吸外罩，該外罩具有擴展的結構和收縮的結構，并且構造成與被治療的小葉相一致。雖然該抽吸外罩22可以固定地連接于遠端，但是在一個實施例中，該抽吸外罩在該收縮結構(圖3)和擴展結構之間是可以移動的。單獨的護套也可以是收縮的以露出該抽吸外罩并且是移動的以包圍該外罩。該抽吸外罩可以用聚硅酮或尿烷制造，并且可以用內支架或網狀加強結構加強，以對該瓣膜小葉的特定區域上的該外罩提供結構支撐或增強該外罩的布置。該外罩還可以用作栓塞過濾器，正如在本說明書中隨后詳細說明的。
在圖4的實施例中，能量傳遞元件24向前超過該導管主體12的遠端并且進入該抽吸外罩22中。導引金屬絲GW設置成通過該遠端上的開口。如圖5所示，一旦治療導管設置在該目標區之后，該導引金屬絲GW被抽出并且遠端工作元件28備用以治療該鈣化部位。
在圖6中，該抽吸外罩22的形狀做成與二尖瓣小葉的形狀基本上一致，該外罩可以更好地構造成以隔離該目標小葉。在其他實施例中，該抽吸外罩的形狀可以做成與三尖瓣的形狀基本上一致(圖7和圖8)等。
該抽吸外罩的深度可以采取任何形式，使得它與被治療的瓣膜相容。例如，該抽吸外罩22可以是淺的(圖9)或深的(圖10)。如果治療中的小葉是冠狀小葉，該杯的深度可以減少或消除干擾冠狀口(ostia)。
抽吸杯/外罩在該外罩的圓周或部分圓周周圍也可以具有剛性或半剛性薄膜，優選地將該杯對齊在某個瓣膜特征上，例如環。該抽吸杯/外罩具有0.1”到0.5”范圍的深度和15mm到30mm的直徑。該杯或外罩可以具有指狀物30或縱向穩定元件32，以幫助將該外罩設置在瓣膜上，如圖11、圖12和圖13所示。
這種穩定元件也可以是帶褶的形式、環或半球元件或其他加強件以幫助該裝置安置在瓣膜的環內或靠著小葉。這種加強件或穩定元件可以用不銹鋼、NiTi(超彈性的或形狀記憶處理的)、Elgiloy、鈷鉻合金、各種聚合物制成，或者可以是可充氣的環形杯的形式。本發明的該杯或外罩旨在起這樣的作用，提供與治療區足夠的近似，以便穩定或定位工作元件，同時還減小栓塞事件。在這種意義上它基本上密封該治療區，但是這種密封不是必需“氣密”密封，而是執行上述功能的近似。
此外，某些穩定裝置36、38可以設置在主導管軸12上以在主動脈內提供穩定性，并且在一些例子中可以延伸通過在該瓣膜下面的瓣膜小葉L，以進一步穩定該治療裝置，如圖14所示。
給定的從小葉到小葉、病人到病人的各種小葉的幾何形狀(例如尺寸。曲率)，希望的是，根據被治療的特定的幾何形狀提供各種尺寸和形狀的杯和外罩能夠通過的主治療導管。例如，一種系統能夠包括放置在治療區的主導引導管GC，如圖15所示該治療區(小葉)包括冠狀小葉(CL)、非冠狀小葉(NCL)和非冠狀小葉(中心)(NCLC)。如下面的圖16所示。一旦導引導管GC到位之后，具有適于與NCL一致的遠端外罩42的第一治療導管40如箭頭S1所示移動。該小葉被治療并且NCL容納導管GC被抽出，如S2所示。然后該導引導管位置如箭頭S3所示被調整到比較接近該CL。CL容納導管移動通過該導引裝置，如箭頭S4所示。一旦該CL部位被治療，該CL容納導管就被取出，如箭頭S5所示。如圖17進一步所示，然后導引導管GC被重新定位以治療NCLC，如箭頭S6所示，并且最終該NCLC容納導管按照箭頭S7移動通過該導引裝置。一旦治療完成之后，該NCLC被取出，如箭頭S8所示，并且該導引裝置被去掉，該過程完結。
利用這些步驟的任何一個都在本發明的范圍內。以任何次序治療該目標區，例如，可以僅僅治療一個小葉，多于一個小葉，并且按照鈣化的類型、病人的健康狀況、目標區的幾何形狀或操作者的喜好以任何次序治療。
超聲治療導管根據本發明的一方面，提供一種治療導管50，其具有用于使小葉去鈣化的超聲探頭。超聲探頭52可以被框架或護套54環繞。框架和護套兩者可以被連接于超聲振動源(未示出)。在一些實施例中，探頭52被護套或外罩圍繞，該護套或外罩經由連接于該導管系統近端的抽吸源使系統能夠被基本被密封在被治療的表面上，并經由該導管主體中的抽吸內腔連接于該導管殼體。可選地，該系統可以用機械夾子或將該外罩物理地連接于治療部位(環或小葉)的連接體放置或定位在治療部位。在操作中，該超聲探頭52被起動以分裂在小葉上的鈣，于是形成通過該導管主體50中的抽吸內腔可以除去的碎屑。在一些例子中，還希望將鹽水或其他流體同時或應用抽吸之前灌注該外罩區域。有利的是，提供一種致冷的流體到超聲波導，并且到其他實施例，諸如在該裝置的遠端具有PZT塊的實施例。還有利的是，灌注抗鈣化治療劑到瓣膜部位，包括三價鐵的和/或四價錫的鹽，或本領域熟知的其他溶液，或其他使小葉抵抗鈣的聚集，例如美國專利5,782,931中提出的那種類型，該專利的內容通過參考明確地結合于此。具有聚硅酮杯超聲探頭60的另一個實施例適于圖19，其中灌注物如箭頭62所示并且吸出物由箭頭64所示。
在過濾裝置74設置在主導管軸(示于圖20)的實施例中，超聲探頭70可以是單獨的元件，使超聲治療導管72能夠在密封區域內獨立地移動。該治療探頭70可以沿著各種方向以各種方式操作，這將在下面進一步詳細描述，必要時，包括在治療時沿著每個小葉的尖以圓形圖形掃描并且形成同心圓，以有效的治療整個小葉。在沒有過濾裝置的情況下，該超聲元件可以與抽吸外罩同軸并且適于在其內獨立地運動。
如圖21所示，在根據本發明的另一方面中，治療導管80可以通過一系列引導導管82、84放置，以有利于放置精度。利用該導引裝置的形狀第一導引件84可以放置并固定在該主動脈根部，以固定在該主動脈壁，或單獨的球囊或過濾裝置，以穩定該導引裝置或穩定由形狀記憶材料或能夠提供穩定性的其他合適的材料制成的穩定環，以使該導管能夠被引導到治療部位。然后第二可操縱的或可鉸接的導管82可以通過初始導引裝置放置到目標瓣膜區。在一次治療一個小葉的方法的情況下，然后該可操縱的導引裝置可以被致動到下一個治療部位的目標，因而將導引導管(和相關的過濾裝置)引導到下一個位置。在治療導管之前，可以僅僅需要放置一個導引導管，或者可選地，該治療導管可以被操縱，使得它能夠直接放置到治療位置而不需要其他導引導管的幫助。該導引導管也可以是可操縱的并且是其他導引導管的整體部分。諸如美國專利公告2004/00922962和12004/0044350描述的可操縱的導引裝置是可操縱的導引裝置例子，它們的整個內容通過參考明確地結合于此。治療裝置可以重新引導到第二治療位置，如圖22所示。
本發明的治療導管的遠端部分90其形狀可以做成基本上對應于目標小葉L的形狀(例如，形成為配合在該小葉尖的形狀內，其中外罩的開口形狀做成與該小葉的形狀一致，如圖23所示)。這使小葉的表面能夠被穩定以便治療。該遠端部分可以具有在布置和治療時支撐該遠端部分的內框架，但是是柔性的使得它折疊在治療導管或護套內以幫助抽出。
可選地，本發明的治療導管100可以形成具有圓周的環形的治療表面120，以將能量/振動施加于被將被治療的環。在這個實施例中，該導管可以放置成順行的或逆行的，或可以使用相互結合的兩個圓周治療表面，如圖24所示。
根據被治療疾病的類型和部位可以使用各種超聲工作端。例如，超聲導管的遠末端可以連接于超聲傳遞件或波導。該遠末端可以從下面的例子選擇，包括鈍頭末端、斜角末端、圓形末端、尖末端，并且可以包括從末端表面突出以增強鈣的破裂的任何球結節或肋(圖25C)。箭頭示出使用的示范性圖形。
本發明超聲導管的圓末端還可以采取美國專利5,304,115號中示出并描述的波導末端的形狀，該專利的內容通過參考結合于此。美國專利5,989,208號(“Nito”)示出圖2-圖7A的一些另外的末端，其可用于除去瓣膜小葉的鈣，該專利的內容通過參考結合于此。
本發明的超聲傳遞件可以包括連接于增大的遠端工作端的硬管。中心內腔可以在整個超聲傳遞減件延伸并且可以用于吸出、抽吸和/或接收波導。在圖26、27和28所示的實施例中，該增大的工作端110(其具有比細長的近部大的直徑)，可以包括圓柱形部分，該圓柱形部分包括多和細長件112。在所示結構中，該細長件設置為成城堡形的圖形(例如每個細長件在其中末端地延伸的圓形)并且沿著超聲傳遞件的縱軸提供開口。雖然該細長件是圓柱形的形狀，但是在其他實施例中，該細長件可以是圓形的、尖形的等。
在遠端工作端的另一個實施例中，類似于上面所示的實施例，中心內腔可以延伸通過該超聲傳遞元件并且通過該增大的遠端工作端。在圖29、30和31所示的結構中，該遠端工作端120是細長的和圓形的。
在可選實施例中，靠近遠端工作端的該超聲傳遞元件(或波導)可以修改成以放大從該工作端輸送的超聲波提供。該波導可以包括在該管子(tubing)中的多個軸向狹槽，用于從該管子形成多個“細金屬絲”，該金屬絲使得超聲波徑向移動，而不是軸向移動、該增大的遠端工作端于是可以被連接于多個細金屬絲。這種結構的兩個實施例適于圖32和圖33。在可選實施例中，每個城堡狀結構可以安裝在它自己的向后延伸到該裝置近端的軸上。其他潛在的末端的幾何形狀在下面敘述。
本發明的超聲導管可以適于對這里描述的遠末端賦予運動，該運動是振蕩、劃點、圓的、橫向的或其任何組合。對于上面描述的這種任何遠末端。應用已經發現，相對于該導管主體的內徑比較小的遠末端提供較好的運動幅度并且可以提供改進的脫鈣。此外，特別是根據被治療的小葉或環的區域，本發明的超聲末端可以以各種治療模式操作。例如，該治療模式由使用者在治療裝置中編程進行控制，該治療模式可以是圓運動，以在被治療表面上提供環形脫鈣區，可以是交叉窗口(cross-hatch)圖形，以破裂較大的鈣沉積物(圖24)，或者是半球(圖36)圖形，或楔形形狀(圖37)圖形。使用上述所列的圖形的任何組合或采用更多的隨機圖形或僅僅是線性運動，都在本發明的范圍內。
某些安全機構可以包含在該治療導管和相關組成部分上，以確保該治療裝置不穿孔，否則使小葉惡化。在一個實施例中，力限制特征可以包含在該治療導管軸上，如圖38所示，其中結構140可以響應沿著箭頭144所示的方向對該導管142施加的力而收縮。
在另一個實施例中，該導管軸的特征可以限制提供給組織的力。比較剛性的導管軸152上的柔軟的遠末端150(圖39)，其中力可以偏轉該末端，如圖40所示。
此外，該治療導管200可以移動通過護套202，該護套用作該治療導管的深度限制器，如圖41和圖42所示。各種安全特征可以包含在本發明的任何治療裝置中，而與采用的能量無關。
本發明的超聲導管的組件示于圖43，包括超聲傳遞部件210、傳遞頭212，導引金屬絲GW，抽吸杯214、彈簧216以及導管主體218。
超聲導管220的另一個實施例包括PZT塊222和在該裝置遠端的遠端喇叭224，如圖44所示。
圖44的實施例的優點在于消除長波導和使用長波導時發生的損耗。在這個實施例中抽吸外罩安裝在該PZT塊和超聲喇叭上。一些有用的超聲元件公開在Brisken的美國專利5,725,494號、Zalesky的5,069,664號、Cater的5,269,291號和5,318,014號，這些專利的內容通過參考明確地結合于此。
本發明的超聲導管的近端可以按照圖45示意地示出的結構來構造。近端殼體232上的按鈕230連接于連接在該裝置遠端的控制線。操縱這些按鈕以張緊該控制線因而操縱該遠端的角度。用于可操縱的導引裝置，例如齒輪、銷釘和軸，的控制裝置234安裝在控制箱236上，其中按鈕設置在該控制箱上。該治療裝置的主體還包括連接于滑動按鈕的外部軸和內部軸，該內部軸在該裝置的遠端又可操作的連接于該殼體，使得當該滑動按鈕縮回時，該殼體從縮回位置向該延伸位置移動，并且反之亦然。在圖45中還示出可操作地連接于能源或主移動器的驅動軸和驅動線圈230，該能源或主移動器用于對該驅動線圈賦予運動。驅動線圈在該裝置的遠端端接在接觸被治療組織的工作元件。可選地，在利用超聲波的結構中，超聲波導或傳遞元件可以設置在該外軸和/或該內軸內。
機械治療導管和方法除了上述超聲治療導管之外，本發明還提供利用可機械地驅動的末端以機械地破壞或清除小葉上的鈣的治療導管和方法。一般而言，該導管將包括導管主體，該主體包括一個或多個內腔。驅動軸(或類似的元件)可以從該內腔的近端向該內腔的遠端延伸。遠端工作元件可以連接于(或一體形成于)該驅動軸并且構造成至少延伸部分地超過該導管主體的遠端。該驅動軸的近端可以連接于機械運動源(旋轉、振蕩和/或軸向移動)以驅動該驅動軸和遠端工作元件。
本發明的導管可以利用各種結構對小葉脫鈣。可以利用的工作元件和導管主體的遠端的一些例子在下面描述。
在一個實施例中(圖46)該導管240的遠端包括抽吸外罩242，該外罩可以用于接觸和/或隔離被脫鈣的小葉。雖然該外罩示為漏斗形形狀的元件，但是在可選實施例中，該抽吸外罩具有類似于被治療小葉的形狀(如上所述)。該抽吸外罩242可以固定地連接于該導管主體240的遠端，或者可以以可移動方式連接于該遠端部分。在這種可移動的實施例中，該抽吸外罩可以從收縮位置(未示出)移動到擴張的結構(在下面示出)，其中在該收縮位置該抽吸外罩至少部分地設置在該導管主體的內腔內。可選地，可以用機械夾子、夾鉗或其他固定元件以將該治療裝置定位在被治療的該環或小葉處，這些固定元件在下面描述，并包括從逆行方向和順行方向設置的元件以固定該小葉。
在圖47所示的實施例中，該遠端工作元件可以包括可旋轉的、偏心地設置的線圈250。該線圈的遠端部分沿著軸線方向逐漸變細并且在其遠端或靠近其遠端可以包括球體252(或其他形狀的元件)。選擇地，一個或多個重塊元件(未示出)可以沿著線圈的各部分連接，以改變該線圈的振動動力特性。正如可以理解的，如果該重塊設置成離開該線圈的縱軸，該線圈的旋轉外形將改變。因此，一個或多個重塊的策略性設置可以改變線圈的振動，從簡單的旋轉到還具有軸向振動分量的線圈。
在另一個實施例中(圖48)，工作元件可以包括偏心加載的非錐形線圈260。該線圈在遠末端可以包括或可以不包括球體或重塊。
在再一個實施例中(圖49)，該遠端線圈可以包括細長的遠端金屬絲末端270，其中至少一部分徑向延伸超過該遠端線圈工作元件的外徑，如圖所示，該遠端金屬絲末端可以包括一個(或多個)球體或重塊。該遠端金屬絲末端可以是彎曲的、直的或其組合。作為對前述遠端線圈的一種替代(或附加)，該遠端工作元件在遠端可以包括“鉆頭”型葉輪或Dremel型振蕩或旋轉部件，其構造成接觸該鈣化部位并且從小葉上機械地除去鈣化物。正如能夠理解的，一些實施例將在非超聲操作范圍內旋轉或振蕩，其頻率通常為10Hz到20000Hz，優選為100Hz到1000Hz。在一些結構中，成形的葉輪的旋轉通常產生鈣化物碎片，其大致朝著該導管主體內的內腔移動。在一些結構中，該葉輪可以包括圓形邊以便對小葉提供一定保護。在上述每個實施例中，護套可以覆蓋該旋轉元件以提供保護或通過傳遞該旋轉或傳遞通過該護套的軸向運動提供更加對準的力。
該工作元件還可以包括機械旋轉裝置。在圖50的實施例中，示出一個卵形磨盤(burr)280，其取向范圍從與該裝置的中心線(旋轉軸線)豎直對齊到與該裝置的中心線成90度或以上的角度。這種偏離軸線的取向允許一定范圍內的清創位置，并且對于某些情況可以更加適用，例如偏心地位于在瓣膜環內的狹窄，或者治療相對于該裝置的中心線成一定角度的小葉表面。治療末端相對于該治療裝置的中心線成一定角度便于通過在該末端范圍提供增加的速度破碎該鈣化物。圖51示出類似的結構，但是具有不同的形狀，更加細長磨盤。此外在圖52示出圓盤形式的磨盤件284，在圓盤的面上具有孔以使得通過該磨盤元件清除該碎屑。可以具有粗造表面、硬質合金末端材料、或金剛石涂覆以增強對目標物質的破碎的許多機械工作元件在本發明的范圍內。代表性的磨盤元件是由多家公司制造的，例如Ditec Manufacturing(Carpenteria，CA)，Diamond Tool(Providence，RI)，以及CarbideGrinding Co.(Waukesha，WI)。
在可選的方法中，能夠將葉輪元件290(圖53)設置在靠近主動脈瓣并且不真正接觸該小葉。該也葉輪的旋轉可以引起渦流，以除去鈣化的物質離開小葉并進入該抽吸外罩和該導管主體。該葉輪可以采取各種形式，例如在Kensey的美國4,747,821號專利公開的形式，該專利通過參考明確地結合于此。
在另一種結構中，旋轉磨頭292(圖54)可以連接于遠端線圈294。該旋轉磨頭遠末端可以采取各種形狀。在下面所示的一種結構中，磨頭遠末端是中凸的形狀，并且包括繞中心開口的徑向圓圖形形式的多個孔，該中心通孔與該驅動軸的軸向內腔連通。在這種結構中，磨頭遠末端關于該遠端線圈和該驅動軸的支架的縱軸線對稱地設置。該徑向開口允許灌注和吸出顆粒。在一些結構中，該磨頭遠末端可以包括研磨材料，例如金剛石粉末，以幫助從主動脈瓣除去鈣化物質。
在圖55和56所示的另一種磨頭遠末端結構中，該磨頭遠末端可以包括平板300。該平磨頭遠末端可以包括研磨材料、孔和/或機械加工的凸起或節。這種元件可以用于增強從小葉上除去鈣化物。
在圖57所示的可選結構中，磨頭遠末端304可以關于該遠端線圈306偏心地安裝，以便當旋轉時該磨頭遠末端可以覆蓋小葉更大的表面面積而不必加大該磨頭遠末端的尺寸。下面的圖示出該平磨頭遠末端，但是應當理解，這里所述的任何遠末端可以相對于遠端線圈偏心地安裝。
在另一個實施例中，遠端工作元件可以包括城堡式的機械末端，例如上面所示的用于超聲工作元件的城堡式的機械末端。可選地，該城堡式末端具有從該遠末端朝后設置的葉輪。
在又一個實施例中，本發明可以用Rotablator裝置對小葉去鈣化，該裝置公開在美國5,314,407號或6,818,001號專利中，其整個內容通過參考結合于此。該Rotablator裝置(如下面所示)可以像最初描述的那樣使用，或該遠末端可以修改成平末端，在該末端上施以金剛石粉末，使該遠末端更加球形等。見圖58，該結構出自美國5,314,407號專利。
用于該Rotablator裝置的空氣渦輪可以用驅動某些或所有的前述的以機械為基礎的治療導管。該空氣渦輪提供適當的轉矩量和速度用于破壞小葉上的鈣。該轉矩和速度與該驅動軸的低慣性矩和本發明的遠末端結合，減少災難性的驅動軸故障的危險。例如，當該遠末端由于與鈣化沉積物接觸而變成“加載的”時，旋轉速度減小到零，而沒有卡住或纏繞該驅動軸。作為對空氣渦輪的一種替代，利用具有電子反饋系統的電機也是可能的，該電子反饋系統能夠檢測轉矩和速度，使得電機在適當的時候可以減慢。
治療導管的一些實施例可以包括圍繞遠端工作元件的可選的護套。如圖54所示，該護套可以包括圍繞遠端工作元件的球形形狀的遠末端301。細長的近端部分連接于該球形遠末端，并且尺寸和形狀做成覆蓋在該導管主體的內腔中的驅動軸的一些或全部。該球形形狀的遠末端可以包括允許提供介質(例如收縮介質、冷卻液等)和/或用作波導的通道。機械元件或超聲傳遞元件可以延伸超過該護套的末端。類似的敘述示于Nash的美國專利6,843,797號，其內容通過參考明確地結合于此。
在一些實施例中，該護套可以括吹灰器或允許該護套端部彎曲、延伸，和/或收縮的柔性部分。該護套通常不旋轉，并且該護套的尺寸通常做成允許遠端工作元件和驅動軸在該護套內旋轉。遠端工作元件在該護套內的旋轉將鉸接該護套(這取決于該驅動軸的致動的形狀和類型)并且可以在鈣化沉積物上產生“刮擦效果”。有利的是，該護套將傳遞該驅動軸的機械運動，同時通過控制該工作元件的振蕩提供對小葉的保護層。護套可以用本領域熟知的各種材料制造并以這樣的方式加強以便經受來自在球形遠末端內的遠端工作元件的摩擦。因此用于護套的一種有用的材料是鋼，或編織的或其他導管加強技術。
在任何機械的實施例中，可以希望的是，循環或注入冷卻流體可以減少被組織所感受的熱能，并且在清除時幫助除去碎屑。通過在超聲實施例或機械實施例中提供氣蝕效應，這種流體可以幫助組織破碎。
利用微球和/或微氣泡實現的去鈣作用如上所述。超聲治療導管和機械治療導管的大多數包括延伸通過該導管主體到遠端的內腔。有用的是，提供諸如冷卻流體、超聲收縮流體等的介質通過內腔到目標小葉，以放大對小葉上嵌入的鈣化結節提供的能量的效果。在一個優選的結構中，該介質可以包括微球或微氣泡。與本發明的方法和治療導管一起使用的一種有用的收縮介質是OptionTM收縮劑(GE Healthcare)。利用氣蝕效應和/或微氣泡以增強治療效果的各種方法的描述可以在Tachibana的美國專利USRE036939和Ben-Haim的美國專利6,321,109號中找到，其整個內容通過參考明確地結合于此。
通過包含微氣泡的收縮介質提供的超聲波能夠增加氣蝕效應和提供給小葉的破壞能量的量。在該操作中施加抽吸也能夠增強破壞能量，如Cimino和Bond在下面一文中所描述的“Physics of UltrasonicSurgery using Tissue FragmentationPart I and Part II”，Uitrasonic inMedicine and Biology，Vol.22，No.1，pp.89-100 and pp.101-117，1996。已經描述，具有超聲脈沖的氣體體(gas body)(例如微氣泡)的相互作用增強非熱擾動(例如與氣蝕相關的機械現像)。因此，利用控制的具有微氣泡的收縮劑的量可以增強對小葉鈣化物的去除。利用具有超聲能量的微氣泡的更加全面的說明描述在Guzman等人的下面一文中“Bioeffects Caused by Changing in Acuostic Cavitation Bubble Densityand Cell ConcentrationA unified Explanation Based on Cell-to-BubbleRatio and Blast Radius，”Ultrasound in Med.& Biol.，Vol.29，No.8，pp.1211-1222，2003和Miller等人的文章“Lysis and Sonoporation ofEpidermoid and Phagocytic Monolayer Cell by Diagnostic UltrasoundActivation of Contrast Agent Gas Bodies，”Ultrasound in Med.&Biol.，Vol.27，No.8，pp.1107-1113，2001，其整個內容通過參考結合于此。
但是，應當理解，微氣泡的利用不限于超聲和機械治療導管。例如，如下面所示，收縮介質可以與RF導管或基于壓電的導管一起使用。在RF導管中實施例中，該導管主體可以包括設置在靠近該導管遠端的兩個RF電極。具有微氣泡的介質可以通過該導管的內腔提供給目標小葉，并且RF能量可以在兩個導線之間輸送以將能量提供給微氣泡。在一些實施例中，可以希望的是，提供RF能量給小葉的鈣化物而不用微氣泡。在其他實施例中，可以希望的是，利用兩者類型的能源以對小葉提供能量。
作為對RF電極的一種替換物，可以在該導管的遠末端設置壓電薄膜330(圖60)。金屬絲導線在該導管主體的內腔內(或外)延伸通過并且連接于發生器。如果金屬絲導線設置在該導管主體的內腔內，該導管可以包括內管以使該導線絕緣。該介質可以通過該導管主體的內腔提供并且暴露于在該導管的遠末端的壓電薄膜，并且能量可以從該壓電薄膜提供并進入具有微氣泡的介質中。
保護在本發明的另一方面，可以用保護裝置和方法以收集并排空來自治療區域的碎屑。在圖61和62所示實施例中，過濾裝置336設置在導引導管338的軸上。這種結構也可以在主動脈根部提供導引導管的固定，以對瓣膜提供穩定的進入系統或設置附加的治療導管。
在另一個實施例中(圖63)。過濾裝置配置成以保護整個治療區并且可以包括系統的過濾裝置340，例如其中血液和吸出物從脈管系統的動脈一側取出，過濾并且然后注回到靜脈循環，更加詳細的描述公開在Parodi的美國專利6,423,032號中，其內容通過參考明確地結合于此。抽吸口342在導管346的遠末端圍繞該超聲探頭344。
有利的是，使過濾裝置施加成更加局部地靠近治療部位(例如一次在一個小葉上)以保護局部結構，例如剛好位于在主動脈瓣上面的冠狀動脈口。這樣的過濾裝置可以與諸如圖64所示的超聲抽吸導管的治療裝置一起使用，其中過濾裝置350蓋住在抽吸口354由超聲探頭352接合的單個的小葉。而且，過濾裝置的形狀可以優化為進入最相關的小葉或治療部位，如圖6所示。任何上述過濾裝置或保護系統可以與這里所公開的任何治療導管一起使用。
本發明的許多特征有助于最佳地將該治療導管引導、定位和穩定在被治療疾病的部位。除了導管和和導引裝置特征之外，設置在瓣膜內的網籃、固定器或過濾結構，一些方法可以用于定位該導管。例如，心臟可以連接于起搏導線，并且然后心臟以增加的心率起搏，例如每分鐘200次，于是其能夠將主動脈小葉保持在比較固定的位置，同時抑制血流，并且使本發明的治療導管能夠施加于至少一個小葉。隨著諸如抽吸外罩的導管的設置，起搏被停止，并且功能正常地保持小葉不被導管接合。在所有的小葉同時被接合的情況下，需要提供流通過該治療導管，例如在灌注氣囊或本領域已知的裝置中，其某些特征示于Goldberg的美國4,909,252號專利中，其內容通過參考明確地結合于此。
成像本發明的特征包括在操作之前、操作中和操作之后用于監測并成像的各種裝置和方法。為此目的可以采用各種成像方式，包括心腔內超聲(IEC)、經食道超聲心動圖(TEE)、熒光檢查、血管內超聲波(IVUS)、血管鏡、從Sensant Inc./Seimens(San Leandro，CA)可得到的電容超聲測量轉換器，以及本領域熟知的其他裝置。例如治療導管可以具有一體形成在該外罩內或治療元件軸上的成像裝置，諸如相控陣血管內的超聲元件。在一些實施例中，有利的是，將本發明的裝置構造成使得它們的工作元件是單獨的、，可拆卸的元件，這些元件與該護套是共軸的以使操作者能夠取出工作元件并且在其位置放置成像元件。
在操作的各個階段成像可能是關鍵性的，包括診斷疾病的類型和部位，放置治療導管，評估該治療方法以及在治療之后驗證該瓣膜的功能。成像裝置可以局部地放置在治療部位，例如在導管末端上，或導管主體上，靠著該治療導管，或者在諸如本領域已知的更遠的部位(例如，靜脈腔、食道或右心房)。如果成像元件放置在治療導管上，它適于“朝前看”，例如在治療裝置的前面在平面上成像或在多個平面成像。
采用詢問法或其他成像方式也在本發明的范圍內，例如用于看透血液以直接目測該治療部位的紅外成像，或彈性記錄術，以檢測什么類型的組織作為目標的組織運動的超聲測量，例如，小葉組織或鈣，或者檢測鈣化最厲害的瓣膜區。在本文中彈性記錄術可以通過血管內超聲(IVUS)導管，機械測量轉換器或相控陣系統進行，例如在“Characterization of plaque components and vulnerability withintravascular ultrasound elastography”Phys.Med.Biol.45(2000)1456-1475一文中所描述的那些機械測量轉換器或相控陣系統，其內容通過參考明確地結合于此。實踐中，利用外部施加的力或者該組織區的“周期性刺激”的力，轉換器可以移動到該瓣膜上的治療部位，該刺激由外部力或該組織自身自然產生運動(例如瓣膜自身的打開和閉合)所引起的，可以采用初始基線讀取。該基線可以通過該治療的區域或小葉與本發明的抽吸導管(包括在治療部位循環流體)接合來設置，通過該治療導管插入超聲轉換器直到該治療部位，并且用該超聲轉換器詢問該目標區以建立該區域的彈性力學(應變/應力輪廓)。對于小葉的特定部位，然后可以停止灌注，在附加應力下用于該小葉(僅僅由抽吸)并且注意并評估在應變/應力輪廓中的位移以將治療裝置引導到顯示較小彈性的部位(指示存在鈣化沉積物的“較硬的”區)，見“Elastograpgy-移動開始”Phys.Med.Biol.45(2000)1409-1421和“Selected Methods for Imaging ElasticProperty of Biological Tissues Annu.Rev.Biomed.Eng.(2003)5；57-78”)，其內容通過參考明確地結合于此。
在一些例如具有超聲或激光的例子中，也可以用于詢問或成像該區域的同樣的轉換器或光纖也可以用于破碎或治療在下面的鈣化沉積物。一些參數可以被調節以將該治療裝置從診斷轉換到治療模式，這些參數包括頻率、功率、總能量等。
此外，可以采用其他特征技術，用于對被治療的鈣化區定位目標或評估治療結果，包括MRI、多普勒以及利用電阻數據、阻抗/電感反饋等的技術等。利用成像和諸如所描述的其他監測技術，能夠得到更多的定目標的操作，其重點放在除去鈣化沉積物以及限制對能夠導致不想要的增殖響應的小葉和環的潛在組織損害。
治療的能源/方法在本發明預見的治療導管中可以利用各種能量形式。特別是用于打碎或清除鈣化沉積物的這些能量形式可以是超聲能、激光能等。具體說，當在適當的范圍操作時，一些Er:YAG激光可以具體地對鈣定目標。正如在“Scanning electron microscopy and Fourier transformedinfrared spectroscopy analysis of bone removal using Er:YAG and CO2lasers”J Periodontol.2002Jun；73(6)643-52，一文中看到的，定目標的骨清除的詳細說明支持這一觀點，該文的內容通過參考明確地結合于此。可選地，可以提供能量，以通過采用磨削激光(resurfacing laser)從該鈣化沉積物周圍或其上選擇性地除去組織，該激光器選擇性地將導致在控制的組織氣化中含水組織定為目標，例如高能脈沖或掃描二氧化碳激光器、短脈沖的Er:YAG以及調制的(短和長脈沖的)Er:YAG系統。能量的施加可以用于進入血小板或分布在小葉之間的鈣(松質)。實踐中，希望除去覆蓋鈣沉積物的組織層，以便剩余的小葉的大部分是無損傷的并且不受不必要的熱損害。而且，這種特別的組織破壞也可能被施加于除去該瓣膜環內的結痂的組織或肥大的區域，作為本發明治療的一部分。
本發明的超聲治療導管可以在5至100kHz之間的范圍內操作，其中振蕩速率為10至200微米的范圍內，例如75至150微米(最大移動在20至400微米之間)。此外，為了減小潛在的熱損害或其他組織損害，有利的是，以脈沖方式操作該治療裝置，例如5-50％的負載循環，例如5-25％的負載循環，通過對大多數病變區域的能量的提供仔細地定目標，以減小對暴露于該能量下的組織的損害。
此外，有利的是，將治療重點放在病變瓣膜的某些區域，其中除去或減少鈣化沉積物，得到最大限度恢復的小葉可動性以及得到的瓣膜功能。例如，在該瓣膜環內，在小葉的最低點，在小葉的中部，或在該接縫處沉積物可以被初始定目標。將具有瓣膜的這些各種位置示意地示出在圖66、67和68中，其中圖67和68分別是沿著圖66的A-A線和B-B線的剖視圖。
根據所用能量的類型和頻率，本發明的治療導管不僅也可以用于除去鈣該，而且用于除去或清除小葉本身，例如為移植最小限度發病的修復的瓣膜做準備，例如在Anderson的美國專利5,840,081和6,582,462號、Wilson的美國專利申請2004/0092858、Khairkhaha的WO2004/093728、Herman的WO2005/009285等中公開的那些，其內容通過參考明確地結合于此。利用本發明的裝置的預先治療可以方便這種修復的瓣膜的放置，因為從移植部位除去鈣可以減少瓣膜周圍的滲漏、移位，并且由于增大的有效瓣膜口，可以得到被移植的較大的修復。
移植裝置
A.上述裝置一旦修復完成之后被取出，作為對上述裝置的一種替代或附屬品，可以提供多種裝置，該裝置暫時或永久地植入在主動脈瓣上或其內。出現在下面的裝置都是想要再狹窄被修復之后在體內保留至少一段時間，以便防止或延遲由于小葉的重新鈣化、融合以及再狹窄引起該瓣膜變性。本發明在下環位置360或上環位置362的植入示于圖67。
在一些實施例中，可以希望的是，放置諸如下面所述的線圈的植入，以延伸上環和下環，以對瓣膜提供附加的支撐并且在該瓣膜上提供較大的治療區域。這個實施例的線圈的結構具有連接兩個環部分的單個支桿，但是下部外形足夠低，以便不阻塞剛好在該瓣膜環上方的冠狀動脈。參考圖68，由于其開口結構，該植入的上環部分可以在該冠狀動脈上方延伸到該主動脈根部，用于附加的固定，見圖69。
在另一個實施例中，該植入可以由金屬絲、一系列金屬絲，或類似于在周邊支架或冠狀支架中所用的蜂窩狀結構形成。為了更好的設置在瓣膜環上，或瓣膜下面，有利的是，形成該植入環以使瓣膜的尖頭處于正弦波的形式。此外，該植入環可以具有支桿，其延伸以安置靠在該瓣膜的環上，以提供一種結構或進一步在特定的瓣膜部位散布藥物涂層。見圖70、71和72。
在再一個實施例中，該植入可以由多個圈形成，例如三個相互成120度的圈。見圖73-76。
在這個實施例和示出金屬絲形式的其他實施例中，根據所希望的力，金屬絲的直徑為0.020″和0.250″之間。此外，金屬絲可以是扁平的并且該結構可以包括在該圈之間的網狀物，以提供較大的表面積，用于支撐該瓣膜或提供藥劑。這種裝置的圈可以以循環的方式朝著遠端和近端移動，以進一步打開瓣膜小葉并且作為單獨治療破壞血小板。該裝置于是如上所述可以永久地植入。可以希望的是，或者在瓣膜治療之后，或者在永久植入以確保適當的放置時，取回該裝置。取回的裝置可以是用于布置該植入的供給導管，或者可以包括在修復導管的遠末端上可膨脹的漏斗，或者可以包括任何數目的機械裝置，該機械裝置包括抓緊器或鉤子，該鉤子與該植入的上的鉤子相配合，或者在某個位置抓緊該植入以便它可以被拉進該供給護套并且從該主體取出。
這里描述的植入的任何結構可以具有表面增強或涂覆以使得它們是射線透不過的，或者產生回聲的，用于本領域熟知的操作評估的目的。正如冠狀動脈支架植入術領域還熟知的，所述裝置可以是永久性的，可取出的，或生物可侵蝕的。它們能夠包含抗再狹窄劑或諸如上述提出的物質，以涂涂覆的形式，構造或施加在該裝置的孔、積存處、孔隙或不規則的表面上。此外，該植入可以由某些抗鈣化的材料構成，例如在美國專利6,254,635號中提出的那些抗鈣化的材料，其內容通過參考明確地結合于此。而且本發明的植入可以構造成發出少量的電荷。由于該是帶正電荷的，有利的是通過該主動脈植入的表面發出正電荷排斥鈣。此外，電能可以由該植入供給以通過可植入的起搏器式的裝置減小鈣化，該裝置如在美國專利6,505,080所公開的，其內容通過參考明確地結合于此。
而且，將某些機械操作與具有上述各種合適的藥劑的植入相結合也屬于本發明的范圍。可以用于這種用途的抗再狹窄劑可以從本領域熟知的任何藥劑或能量形式中選擇。例如，諸如雷帕霉素、紫杉醇、西羅莫斯的藥劑或其類似物，或氧化氮增強劑可以利用藥物洗脫涂覆法涂覆在這些裝置上，包含在潛在地形成的表面不規則性或特殊的表面特征中，例如孔或麻點(divot)。該裝置可以構造成用于通過涂層或其他表面的結合以將藥劑粘在執行本發明操作所用的該植入上來注入藥物，，或者可以規定用于遵循本發明操作的口頭管理。例如，根據本發明的治療，可以規定病人一定劑量的他汀類藥物、AEC抑制劑或通過介入提供延長瓣膜功能的其他藥物。
圖77-89表示用于用于急性的或亞慢性操作的系統的各種實施例。這些裝置可以放置在主動脈瓣上并且擴張以再打開該主動脈瓣，并且然后保持在該位置一段時間，以便將該治療的瓣膜暴露在抗再狹窄劑或構造成方便該修復和/或以防止再狹窄的能量形式下。示于圖77和78的裝置的特征是機械葉片400，其向外延伸以在接縫處接合并分開該融合的小葉。該葉片可以用任何合適的金屬、塑料或組合制造，它們可以是自膨脹的(例如，由鎳鈦諾或埃爾基諾伊耐蝕游絲合金制造)，或它們可以用氣動、液力、螺旋的或其他機械致動系統機械地致動的。該葉片可以是如上所示的可變形部件，或者每個葉片由幾個連接在鉸接部分的較剛性的部分構成，以允許該單元膨脹和收縮。該葉片可以構造成具有較窄邊緣的長方形的橫截面，其中該較窄的邊緣構造成方便融合的小葉的分開，并配合在該接縫內而不影響該瓣膜的閉合能力。這些長方形葉片的較寬的面將接觸該小葉的新分開的邊緣。作為對長方形截面的一種替代，該葉片可以構造成具有更加翼形的或其他截面形狀，以減小血流中的擾動，并減小對瓣膜小葉的傷害。
圖79和80的裝置示出用于根據本發明的方法的球囊系統。該球囊410的特征是具有用于注入抗再狹窄劑的多個孔412，這在下面更加詳細地描述。這些孔可以足夠小，只允許少量抗再狹窄劑注入，或者它們的尺寸做成允許較快的注入和供給較大體積的注入物。這些孔被設置成繞該球囊的四周均勻分布，或可以設置成與該接縫的位置更直接地對齊。
圖81和82的裝置包括其結合圖77和78的特征和圖79和80的特征的球囊系統。多個球囊放置成使得每個球囊與接縫424對齊。該裝置的膨脹可以允許從心臟出來的血液連續的灌注并進入該裝置放入其中的體內，這又使抗再狹窄劑的供給更加延長。圖3的球囊上的孔類似于圖79和80的裝置上的孔的描述來設置。
用于這種用途的抗再狹窄劑可以從本領域所熟知的任何藥劑系列和能量形式選擇。例如，諸如雷帕霉素、紫杉醇、西羅莫斯的藥劑或其類似物，或氧化氮增強劑可以利用藥物洗脫涂覆法涂覆在本發明的任何裝置上，包含在潛在地形成的表面不規則性或諸如孔或divots的表面特征。正如所述，通過在該裝置的工作執行元件上，例如如圖所示的球囊和連合部切開術葉片上，包含注入通道和注入孔，該裝置可以被構造成用于注入藥物。
能量提供可以通過多種不同的方式實現并用于不同的目的。射頻能量可以通過對連合部切開術葉片供能被施加，或通過利用球囊上的孔隙以實現濕電極。微波、超聲、高頻超聲能或脈沖電場(用于感應蜂窩式電穿孔)通過包含天線或電極被用于該葉片、球囊或支撐這些工作執行元件的導管軸。冷凍治療可以利用循環諸如相變氣體或液氮的冷卻流體通過工作執行元件而實現。多種方式可以包含在單個裝置中用于實現耐久的主動脈瓣修復的目標。
利用這種能量以方便瓣修復，例如通過使融合的小葉部分使容易分開。可選地，可以利用能量以延遲或防止治療過的瓣膜再狹窄。利用能量供給防止再狹窄的一個例子是利用脈沖電場以感應蜂窩式脫落。本領域業已知道，納秒級持續時間的電脈沖的應用能夠改變細胞的細胞內組織和感應脫落，或計劃的細胞死亡，這是是已經直到的臨床證明的諸如紫杉醇或西羅莫斯的抗再狹窄藥物作用機制的一個關鍵方面。
這些藥劑和能量應用應當管理，同時病人在導管插入試驗室經過幾分鐘到幾小時的過程。可選地，該裝置可以構造成允許病人返回具有該裝置的醫院層，，以便在幾小時或幾天的過程中能夠進行藥劑注入或能量施加。
B.作為對一旦修復完成并且抗再狹窄的藥物的管理完成之后被取出的上述裝置的一種替代或附屬品，可以提供暫時或永久地植入該主動脈瓣上或其內的裝置。出現在下面的裝置都是想要再狹窄被修復完成之后在體內保留至少一段時間，以便防止或延遲該瓣膜重新相互粘在一起并發生再狹窄。
該裝置可以是永久的，可取出的，或生物可侵蝕的。它們能夠包含構造在或施加在該裝置的涂層、孔、積存處、孔隙或表面不規則性中的抗再狹窄劑或物質。
支桿430以用任何合適的金屬、塑料或組合制造，如圖83和84所示。在植入期間它們可以是自膨脹的(例如，由鎳鈦諾或埃爾基諾伊耐蝕游絲合金制造)，或它們可以用氣動、液力、螺旋的或其他機械致動系統機械地致動，并且然后，在從供給系統布置在該裝置中之前，鎖定成它們的最終位置。該支桿可以是如上所示的可變形部件，或者每個支桿由幾個連接在鉸接部分的較剛性的部分構成，以允許該單元膨脹和收縮。該支桿可以構造成具有較窄邊緣的長方形形狀的橫截面，其中該較窄的邊緣構造成方便分開融合的小葉，并配合在該接縫內而不影響該瓣膜的閉合能力。這些長方形支桿的較寬的面將接觸該小葉的新分開的邊緣。作為對長方形截面的一種替代，該支桿可以構造成具有比較翼形形狀的或其他截面形狀，以減小血流中的擾動，并減小對瓣膜小葉的傷害。
圖85-89示出用于可植入裝置的另一種結構。應當指出，對修復過的小葉的治療區實現提供長期抗再狹窄劑或能量形式的該植入的任何結構應當認為是本發明的主題。位于在該主動脈壁上并且通常與該支桿連續的固定元件(如圖83和84所示)，其在與該支桿重新組合之前連接在該主動脈的中心(如圖85和86所示)，或者該支桿本身是固定元件的結構(如圖87-89所示)都是本發明的實施例。
可植入并生物可侵蝕的裝置的特征是諸如雷帕霉素、紫杉醇、西羅莫斯的藥劑或其類似物，或氧化氮增強劑，其可以利用藥物洗脫涂覆法涂覆在本發明的任何裝置上，或包含在潛在形成的表面不規則性或諸如孔或divots的特殊表面特征上。
除了作為供給系統特征包含再該植入中的這些藥劑之外，附加的抗再狹窄劑或能量形式可以分開提供。
雖然本發明對各種修改和可選形式是敏感的，其具體例子已經示于附圖中并且在此進行了詳細描述。但是應當理解，本發明不限于所公開的具體形式或方法，而是相反，本發明含蓋屬于本發明和權利要求精神和范圍內的所有修改、等同物以及替代方案。
權利要求
1.一種用于賁門瓣修復的治療導管，包括包括近端和遠端的導管主體；靠近該導管主體的遠端的裝置，用于在該賁門瓣上或其附近的局部鈣化部位形成栓塞容納區；以及適于破壞該鈣化部位的工作元件，所述工作元件能夠設置在栓塞容納區。
2.如權利要求1所述的治療導管，其中該工作元件包括能量輸送元件，例如超聲元件，其在選擇成在該鈣化部位破壞鈣化沉積物的條件下輸送能量。
3.如權利要求1所述的治療導管，其中該導管主體是可操縱的或者是可定位的，以使使用者能夠朝著該鈣化的部位引導該遠端。
4.如權利要求1所述的治療導管，還包括在該導管主體上的定位結構，用于定位和/或穩定靠近該鈣化部位的該工作元件。
5.如權利要求1所述的治療導管，其中該栓塞容納形成裝置包括成形的球囊、網籃或過濾器。
6.如權利要求5所述的治療導管，其中該栓塞容納裝置包括設置在該治療導管上的過濾器、與吸出裝置相連的灌注球囊、抽吸導管、在該治療部位或者在該治療部位下游的單獨的過濾裝置，或者外部過濾器和灌注系統。
7.如權利要求6所述的治療導管，其中該保護裝置包括過濾器，該過濾器的形狀做成使該治療導管能夠進入被治療的位置，同時仍然允許通過該病變的主動脈瓣的流體流。
8.如權利要求1所述的治療導管，包括保護裝置，該保護裝置收集和/或排空來自該病變的主動脈瓣周圍的治療部位的碎屑。
9.如權利要求1所述的治療導管，還包括成像組件。
10.如權利要求9所述的治療導管，其中該成像元件包括心腔內超聲(IEC)組件、經食道超聲心動圖(TEE)組件、血管內超聲組件、血管鏡組件。
11.一種系統，包括如權利要求1至10中任何一項所述的治療導管，還包括導引導管，該導引導管包括構造成接納該治療導管的內腔。
12.如權利要求11所述的系統，還包括輔助定位導管，該輔助定位導管能夠定位在該導引導管的內腔內并圍繞該治療導管。
13.如權利要求1所述的治療導管，其中該工作元件包括RF電極。
14.如權利要求1所述的治療導管，其中該工作元件包括可旋轉的末端。
15.如權利要求14所述的治療導管，其中該可旋轉的末端包括線圈。
16.如權利要求14所述的治療導管，其中該可旋轉的末端包括葉輪。
17.如權利要求14所述的治療導管，其中該可旋轉的末端包括磨削器。
18.如權利要求14所述的治療導管，包括護套，該護套設置在該可旋轉的末端上。
19.如權利要求1所述的治療導管，其中該導管主體的遠端包括抽吸外罩。
20.一種的血管內的植入物，用于放置在瓣膜環、上環、下環或其組合內以幫助維持功能性的瓣膜口，該血管內的植入包括至少一個材料線圈或材料環。
21.如權利要求20所述的血管內的植入物，其中該線圈或環包括包括藥劑，以通過減少再狹窄而增加功效，并且還有助于瓣膜功能。
22.如權利要求20所述的血管內的植入物，其中該血管內的植入物經由逆行方式從股動脈引入，進入主動脈，并且從上升動脈穿過該瓣膜，或者通過順行方式一一橫膈的，穿過二尖瓣，通過左心房并且穿過該主動脈瓣。
23.如權利要求20所述的血管內的植入物，其中該至少一個材料線圈或材料環包括由單個支桿連接的上瓣膜狀環和下環孔。
24.如權利要求20所述的血管內的植入物，其中該至少一個材料線圈或材料環包括一個和多個正弦波形的環。
25.如權利要求24所述的血管內的植入物，包括一個和多個支桿，該一個和多個支桿延伸以安置在該主動脈瓣的環上，以提供一種結構或將藥物涂層進一步散布于該主動脈瓣。
26.如權利要求20所述的血管內的植入物，其中該至少一個材料線圈包括多個圈。
27.如權利要求26所述的血管內的植入物，其中該多個圈包括設置成相互成120度角的三個圈。
28.一種治療具有一個或多個鈣化部位的賁門瓣的的方法，所述方法包括在該鈣化部位上形成栓塞容納區；以及給該鈣化部位供給能量，以破壞所述部位并且潛在地形成包含在所述容納區的栓塞。
29.如權利要求28所述的方法，還包括從該容納區除去栓塞。
30.如權利要求28或29所述的方法，其中形成該栓塞容納區包括在該區設置一種結構，其中該結構不跨過相關的血管。
31.如權利要求30所述的方法，其中該結構包括外罩、球囊、網籃或過濾器。
32.如權利要求28或29所述的方法，其中形成該栓塞容納區包括從圍繞該鈣化部位的區域吸出栓塞，而不是放置一種結構。
33.如權利要求28至32中任何一項所述的方法，其中所述能量是超聲波、射頻、微波、機械能或冷凍能。
全文摘要
本發明提供一種用于對主動脈瓣去鈣化的裝置和方法。本發明的方法和裝置通過對鈣化部位施加熱能或從其除去熱能在該主動脈瓣上和圍繞該主動脈瓣破裂或清除鈣化沉積物。
文檔編號A61F2/88GK101076290SQ200580042523
公開日2007年11月21日 申請日期2005年12月9日 優先權日2004年12月9日
發明者漢森·S·吉福德, 馬克·E·迪姆, 斯蒂芬·博伊德 申請人:鑄造品公司