假体心脏瓣膜形成的制作方法
【技术领域】
[0001] 以下公开内容涉及置换心脏瓣膜，且更具体地说，涉及包含聚合物小叶的置换心 脏瓣膜。
【背景技术】
[0002] 心脏瓣膜置换术为结构性心脏病治疗中广泛使用的过程。例如，心脏瓣膜置换术 可指示自体心脏瓣膜变窄（通常被称为狭窄）的时间，或自体瓣膜泄漏或回流的时间。用 于置换这些患病瓣膜的假体心脏瓣膜包含机械瓣膜及基于组织的瓣膜。
[0003] 基于组织的瓣膜包含由生物组织（例如牛心包膜或猪心包膜）制成的小叶。对于 用作瓣膜小叶，此类异种移植组织典型地需要通常通过戊二醛固定并且通常通过缝合线附 接到架构。这些过程可为劳动密集的且消耗时间的，并且给定其手动性质，这些过程可为瓣 膜性能的某种变异源。
【发明内容】
[0004] 假体心脏瓣膜置换自体心脏瓣膜的功能以使得假体瓣膜调节血液通过心脏的流 量。
[0005] -方面，假体心脏瓣膜包含基底以及多个聚合小叶。每一小叶具有耦合至基底的 根部分，并且每一小叶具有边缘部分，所述边缘部分基本上与根部分相对并且相对于根部 分可移动以与多个小叶中的其它小叶中的至少一者的相应边缘部分接合。每一小叶包含两 种或更多种聚合物，且每一小叶沿小叶的至少一部分具有至少两种聚合物中的每一者的组 成梯度。
[0006] 在一些实施方案中，每一小叶具有基本上均匀的厚度。在某些实施方案中，每一小 叶在大体自根部分延伸至边缘部分的方向上具有减小的厚度。
[0007] 在一些实施方案中，至少两种聚合物中的一者为第一层，至少两种聚合物中的另 一者为第二层，并且所述层中的每一者在大体自根部分至边缘部分的方向上延伸。第一和 第二层中的一者或多者的厚度可在大体自根部分至边缘部分的方向上减小。
[0008] 在一些实施方案中，聚合小叶具有层结构，其中内层安置在外层之间并且具有与 外层中的每一者的组成不同的组成。外层中的每一者相比内层可具有更高的硬链段与软链 段比率，以降低（例如）接合小叶之间的粘性（自黏合性）的可能性。
[0009] 在一些实施方案中，面对主动脉的外层不同于面对心室的外层。
[0010] 在某些实施方案中，组成梯度为至少两种聚合物中的一者与至少两种聚合物中的 另一者的比率沿小叶的至少一部分基本上持续的增大。在一些实施方案中，组成梯度为沿 小叶的至少一部分的至少两种聚合物的图案。另外或替代地，每一小叶沿小叶的至少一部 分具有对应于组成梯度的硬度梯度。例如，每一小叶在自根部分延伸至边缘部分的方向上 和/或在沿小叶的厚度延伸的方向上可具有组成梯度以及硬度梯度。在某些实施方案中， 每一小叶具有IOOym或以下的最大厚度。
[0011] 在一些实施方案中，至少两种聚合物中的每一者具有相应硬链段以及软链段，并 且在至少两种聚合物中的一者中的硬链段与软链段的比率高于在至少两种聚合物中的另 一者中的硬链段与软链段的比率。例如，至少两种聚合物中的每一者可为相应嵌段聚合物 (例如，分段嵌段共聚物、线性交替的多嵌段共聚物、三嵌段三元共聚物或不对称四嵌段三 元共聚物）。相应嵌段聚合物的硬链段以及软链段可具有相同分子结构。在某些实施方案 中，相应嵌段聚合物的硬链段包含亚甲基二异氰酸酯以及丁二醇。例如，每一相应嵌段聚合 物的软链段可由低聚物二醇合成。
[0012] 在某些实施方案中，每一嵌段聚合物的软链段为第一单体和第二单体的共聚物， 并且第一单体与第二单体的共聚单体比率结合硬链段与软链段的比率而变化。第一单体可 为二甲基硅氧烷并且第二单体可为碳酸六亚甲酯。在一些实施方案中，每一嵌段聚合物的 软链段由低聚物二醇合成。在某些实施方案中，每一嵌段聚合物的软链段包含聚二甲基硅 氧烷。第一和第二分段嵌段共聚物中的每一者的软链段可为亲水性的。例如，嵌段聚合物 中的每一者的软链段可为疏水性的（例如聚二甲基硅氧烷）。在一些实施方案中，嵌段聚合 物各自为热塑性弹性体。
[0013] 在一些实施方案中，至少两种聚合物中的一者或多者为聚氨酯嵌段聚合物和/或 聚氨酯尿素嵌段聚合物。
[0014] 在某些实施方案中，至少两种聚合物中的一者或多者为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（异丁烯胺基甲酸酯）。
[0015] 在一些实施方案中，至少两种聚合物中的一者为沿自根部分延伸至边缘部分的小 叶的至少一侧安置在至少两种聚合物的另一或多者的至少一部分上的表面涂层。表面涂层 可为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。在一些实施方案 中，表面涂层为具有聚氧化乙烯软链段的聚氨酯和/或聚氨酯尿素。另外或替代地，表面涂 层可为药物释放层。另外或替代地，表面涂层相比其覆盖的一种或多种聚合物可具有不同 弹性模数。
[0016] 在某些实施方案中，至少两种聚合物中的每一者具有相应硬链段以及软链段，表 面涂层的硬链段以及软链段具有与至少两种聚合物中的另一者的相应硬链段以及软链段 相同的分子结构，且表面涂层包含表面活性端基。表面活性端基可包含非极性表面活性端 基，例如以下各者中的一者或多者：碳氟化合物、二甲基硅氧烷以及烃。另外或替代地，表面 活性端基包含极性表面活性端基。在一些实施方案中，表面活性端基包含葡糖胺聚糖和/ 或多糖。在某些实施方案中，表面活性端基包含聚氧化乙烯、玻尿酸以及肝素。
[0017] 在一些实施方案中，裙套围绕基底安置。裙套可缩短并且在某些状况下阻止瓣膜 旁的泄漏。基底界定穿过其的同心通道，并且裙套相对于基底的同心通道偏心地布置。裙 套可包含至少两种聚合物中的一者或多者，且与基底可成一体。
[0018] 在某些实施方案中，基底界定穿过其的通道并且多个小叶安置在通道内。基底可 包含至少两种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两种 聚合物中的一者或多者中的支架（例如，自膨式支架或球囊扩张式支架）。在一些实施方案 中，基底为基本上圆柱形，并且基底具有约5mm至约20mm的高度。
[0019] 在一些实施方案中，多个小叶包含在允许流体流经假体心脏瓣膜的打开位置与基 本上限制流经假体心脏瓣膜的闭合位置之间可移动的三个小叶。
[0020] 在某些实施方案中，多个小叶中的每一者进一步包含至少部分嵌入至少两种聚合 物中的一者或多者中的纤维。纤维可经定向以实现某些机械特性（例如硬度）。此包含产 生各向异性机械特性的纤维定向。纤维中的每一者可基本上平行于或基本上垂直于自相应 小叶的根部分延伸至边缘部分的方向延伸。另外或替代地，纤维的第一部分可基本上平行 于自相应小叶的根部分延伸至边缘部分的方向延伸，并且纤维的第二部分可基本上垂直于 自相应小叶的根部分延伸至边缘部分的方向延伸。在一些实施方案中，小叶具有一个或多 个各向异性机械特性（例如硬度）。在某些实施方案中，纤维基本上随机嵌入第一和第二聚 合物中的一者或多者中。
[0021] 在一些实施方案中，纤维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丝。
[0022] 在另一方面中，假体心脏瓣膜包含基底以及多个聚合小叶。每一小叶具有耦合至 基底的根部分，并且每一小叶具有边缘部分，所述边缘部分基本上与根部分相对并且相对 于根部分可移动以与多个小叶中的其它小叶中的至少一者的相应边缘部分接合。每一小叶 包含聚合物以及至少部分嵌入所述聚合物中的纤维。
[0023] 在一些实施方案中，基底界定延伸穿过其的基本上圆柱形的通道，并且多个小叶 安置在圆柱形通道中。
[0024] 在某些实施方案中，纤维基本上平行于圆柱形通道的径向方向或周向方向。
[0025] 在一些实施方案中，纤维以矩阵布置，其中纤维的至少一部分在基本上平行于圆 柱形通道的径向方向的方向上定向，且纤维的至少一部分在基本上平行于圆柱形通道的周 向方向的方向上定向。
[0026] 在某些实施方案中，小叶具有一个或多个各向异性机械特性（例如硬度）。
[0027] 在一些实施方案中，纤维基本上随机嵌入聚合物中。
[0028] 纤维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 丝。
[0029] 在又另一方面中，形成假体心脏瓣膜的方法包含形成界定穿过其的基本上圆柱形 的通道的基底，形成多个小叶以及将多个小叶中的每一者耦合至基底。每一小叶具有根部 分以及基本上与根部分相对的边缘部分。每一小叶包含至少两种聚合物，且每一小叶沿小 叶的至少一部分具有至少两种聚合物的组成梯度。每一小叶的根部分耦合至基底以使得每 一相应边缘部分基本上与根部分相对并且相对于根部分可移动以与多个小叶中的其它小 叶中的至少一者的相应边缘部分接合。
[0030] 在某些实施方案中，形成基底包含将至少两种聚合物中的一者或多者涂覆至支架 的至少一部分。例如，形成基底可包含将至少两种聚合物中的一者或多者喷涂、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。至少两种聚合物可经干燥并且， 在使用模型的实施方案中，基底可从模型中移除。在一些实施方案中，在模型上浸涂至少两 种聚合物中的一者或多者包含将模型反复地浸渍在一个或多个聚合物溶液中。另外或替代 地，在模型上浸涂至少两种聚合物中的一者或多者包含掩蔽模型的至少一部分。
[0031] 在某些实施方案中，形成多个小叶包含在模型上喷涂至少两种聚合物中的一者或 多者。在模型上喷涂至少两种聚合物中的一者或多者可包含涂覆所述至少两种聚合物中的 一者或多者作为多层喷涂。另外或替代地，在模型上喷涂至少两种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圆柱形的通道中的心轴上喷涂至少两种聚合物中的 一者或多者。
[0032] 在一些实施方案中，在模型上喷涂至少两种聚合物包含控制沿着沿模型的多个位 置的至少两种聚合物中的一者与至少两种聚合物中的另一者的比率。在某些实施方案中， 在模型上喷涂至少两种聚合物包含控制在沿模型的多个位置处的至少两种聚合物中的一 者或多者的厚度。
[0033] 在一些实施方案中，在模型上喷涂至少两种聚合物中的一者或多者包含自第一喷 头输送至少两种聚合物中的一者以及自第二喷头输送至少两种聚合物中的另一者。另外或 替代地，在模型上喷涂至少两种聚合物中的一者或多者可包含改变模型相对于第一和第二 喷头的位置。在某些实施方案中，在模型上喷涂至少两种聚合物中的一者或多者包括通过 三维打印系统输送至少两种聚合物中的一者或多者，在模型上空气喷涂至少两种聚合物中 的一者或多者，和/或在模型上静电喷涂至少两种聚合物中的一者或多者。
[0034] 在某些实施方案中，形成多个小叶包含在模型上浸涂至少两种聚合物中的一者或 多者。在模型上浸涂至少两种聚合物中的一者或多者可包含将模型反复地浸渍在一个或多 个聚合物溶液中，每一聚合物溶液包括溶剂以及至少两种聚合物中的一者或多者。至少两 种聚合物中的一者或多者在模型于一个或多个聚合物溶液中的连续浸渍之间可在模型上 经干燥。在一些实施方案中，小叶的厚度和/或硬度通过控制模型至一个或多个聚合物溶 液中的浸渍速率而受控制。另外或替代地，小叶的厚度和/或硬度可通过控制相应聚合物 溶液中的溶剂中的一者或多者的蒸发速率而受控制。
[0035] 在一些实施方案中，在模型上浸涂至少两种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圆柱形的通道中的心轴上浸涂至少两种聚合物中的一者或多者。
[0036] 在某些实施方案中，在模型上浸涂至少两种聚合物包含控制沿着沿模型的多个位 置的至少两种聚合物中的一者与至少两种聚合物中的另一者的比率和/或控制在沿模型 的多个位置处的至少两种聚合物中的一者或多者的厚度。
[0037] 在一些实施方案中，在模型上浸涂至少两种聚合物包含掩蔽模型的至少一部分。
[0038] 在某些实施方案中，在模型上浸涂至少两种聚合物包含将模型部分浸没在包括溶 剂以及至少两种聚合物中的一者或多者的聚合物溶液中。
[0039] 在一些实施方案中，形成多个小叶包括在模型上真空成形至少两种聚合物中的一 者或多者。例如，至少两种聚合物中的一者或多者可为薄膜。
[0040] 在某些实施方案中，形成多个小叶进一步包含切割至少两种聚合物中的一者或多 者的至少一部分。切割至少两种聚合物中的一者或多者的至少一部分可包含将一个或多个 激光引导在至少两种聚合物中的一者或多者处。另外或替代地，切割至少两种聚合物中的 一者或多者的至少一部分包含将刀片引导在至少两种聚合物中的一者或多者处。
[0041] 在一些实施方案中，形成多个小叶包含将壁布置在基本