帶有用于假體瓣膜的一體縫合封套的框架的制作方法

本公開一般涉及假體瓣膜，并且更具體地，涉及具有一體縫合封套式假體瓣膜器件的框架、系統和方法。

背景技術：

已經開發了試圖模仿天然瓣膜的功能和性能的假體心臟瓣膜。假體瓣膜通常經由縫合封套或一些其它機械附連裝置(例如釘)用縫合線附連到人類心臟。

縫合封套通常包括附連到假體瓣膜主體的外周的環形構件，以形成用于在假體瓣膜的植入期間將縫合線錨定到心臟的環的結構。縫合封套通常包含布材料，諸如聚酯，并且還可包含填料材料，諸如特氟隆補片或滌綸布。縫合封套可以通過周向的箍緊狀縫合線聯接到位于瓣膜主體的下端上的周界槽，或者可以鄰近加強環被機械地捕獲。

技術實現要素：

所描述的實施方案涉及用于瓣膜替換術，諸如心臟瓣膜替換術的設備、系統和方法。更具體地，所描述的實施方案針對包括用于假體瓣膜中的一體縫合封套的框架組件。

根據一實施方案，假體瓣膜包括框架。框架具有帶有框架內表面和與框架內表面相對的框架外表面的管狀形狀。假體瓣膜還包括具有織物孔的織物，其具有織物框架部分和與織物框架部分相對的縫合封套。織物框架部分具有存在于織物孔中的彈性體。織物框架部分聯接到框架。縫合封套從框架延伸。復合材料聯接到織物框架部分的至少一部分，其中織物框架部分設置在框架和復合材料之間。瓣葉聯接到框架。

根據一實施方案，假體瓣膜框架組件包括框架。框架具有帶有框架內表面和與框架內表面相對的框架外表面的管狀形狀。假體瓣膜還包括具有織物孔的織物，其具有織物框架部分和與織物框架部分相對的縫合封套。織物框架部分具有存在于織物孔中的彈性體。織物框架部分聯接到框架。縫合封套從框架延伸。復合材料聯接到織物框架部分的至少一部分，其中織物框架部分設置在框架和復合材料之間。

根據制造用于假體瓣膜的框架組件的方法的實施方案，將第一層膜圍繞心軸纏繞成管狀形式。提供具有管狀形狀的織物。將織物部分地放置在第一層膜上。提供具有管狀形狀的框架。框架具有框架內表面和框架外表面并且限定框架基部和多個瓣葉窗。將框架放置在位于第一層膜上的織物上，其中框架內表面與織物接觸。將織物翻轉到框架基部上和與框架外表面接觸的框架外表面上，從而在織物內形成折疊部，該折疊部從框架基部延伸，該折疊部限定縫合封套。將第二層膜纏繞在位于框架外表面上的織物上。將第一層膜和第二層膜彼此聯接、聯接到織物，并且聯接到框架。

附圖說明

附圖被包括以提供對本公開的進一步理解并被并入并構成本說明書的一部分，附圖示出本文所描述的實施方案，并且與本說明書一起用于解釋本公開中討論的原理。

圖1A是假體瓣膜的實施方案的側視圖；

圖1B是圖1A的假體瓣膜的實施方案的透視圖；

圖1C是沿圖1A的假體瓣膜的實施方案的線C-C的軸向橫截面圖；

圖2A是展開到平坦取向的框架的實施方案的表示；

圖2B是展開到平坦取向的框架的另一個實施方案的表示；

圖3A是處于打開配置的假體瓣膜的實施方案的軸向或頂視圖；

圖3B是圖3A處于閉合配置的假體瓣膜的實施方案的軸向或頂視圖；

圖4是解剖結構內的假體瓣膜的實施方案的側視圖；

圖5是組件心軸的實施方案的透視圖；以及

圖6A-圖6F是根據一實施方案的用于制造具有一體縫合封套的框架組件的示例過程中的各階段的側視圖。

定義

如本文在假體瓣膜的上下文中所用的術語瓣葉是單向瓣膜的部件，其中瓣葉是可操作成在壓差的影響下在打開和關閉位置之間移動。在打開位置，瓣葉允許血液流過假體瓣膜。在關閉位置，瓣葉阻止通過假體瓣膜的逆流。在包括多個瓣葉的實施方案中，每個瓣葉與至少一個相鄰瓣葉配合以阻止血流的逆流。血液中的壓差例如通過心臟的心室或心房的收縮引起，此類壓差通常由在關閉時在瓣葉的一側上積累的流體壓力引起。當假體瓣膜的流入側上的壓力升到假體瓣膜的流出側上的壓力之上時，瓣葉打開并且血液從其中流過。當血液流過假體瓣膜進入相鄰腔室或血管時，流入側上的壓力與流出側上的壓力相等。當假體瓣膜的流出側上的壓力升到假體瓣膜的流入側上的血壓之上時，瓣葉返回到關閉位置，從而防止血液通過假體瓣膜的逆流。瓣葉可以由生物組織(諸如牛心包膜)或足夠柔順和柔韌的合成的生物相容性材料(諸如生物相容性聚合物)組成。

如本文所用的術語隔膜是指包含單一組分的材料片材，諸如但不限于膨脹型含氟聚合物。

如本文所用的術語復合材料是指隔膜(諸如但不限于膨脹型含氟聚合物)和彈性體(諸如但不限于含氟彈性體)的組合。彈性體可以存在于隔膜的多孔結構內，涂覆在隔膜的一側或兩側上，或涂覆在隔膜上和被隔膜吸收的組合。

如本文所用的術語吸收是指在膜的孔中存在材料。如本文所用的吸收過程是指用于將材料沉積到膜的各孔中的手段。用于吸收的手段可以包括但不限于印刷、浸泡或用于將材料遞送到孔中的任何其它合適的手段。

如本文所用的術語層壓體是指包括聯接在一起的多層隔膜、復合材料或其它材料(諸如彈性體)及其組合的制品。

如本文所用的術語膜是指隔膜、復合材料或層壓體中的一種或多種。

術語孔通常是指可在材料中發現的空隙空間。在織物中發現的孔被稱為織物孔。在含氟聚合物隔膜中發現的孔被稱為含氟聚合物隔膜孔。孔也指其中可以存在有另一種材料的空隙空間。

如本文所用的術語生物相容性材料通常是指膜或生物材料，諸如但不限于牛心包膜。

術語瓣葉窗被定義為框架限定的空間，并且瓣葉從該空間延伸。瓣葉可以從框架元件延伸或者鄰近框架元件延伸并與其隔開。

術語天然瓣膜孔口和組織孔口是指可以將假體瓣膜置于其中的解剖結構。此類解剖結構包括但不限于心臟瓣膜可以或可以不通過外科手術移除的位置。應當理解，可以接納假體瓣膜的其它解剖結構包括但不限于靜脈、動脈、導管和分流器。雖然本文中參考用假體瓣膜替換天然瓣膜，但應理解和明白的是，瓣膜孔口或植入部位還可以是指合成或生物管道中的位置，其可接納用于特定目的的假體瓣膜，并且因此本文提供的實施方案的范圍不限于天然瓣膜替換術。

如本文所用的術語聯接無論是直接地還是間接地，以及無論是永久地還是臨時地都與連結、連接、附連、粘附、固定或粘結同義使用。

具體實施方式

本領域技術人員將容易理解本公開的各個方面可以由被配置為執行預期功能的任何數量的方法和設備來實現。換句話說，其它方法和設備可以并入本文以執行預期功能。還應注意，本文中所參考的附圖不一定按比例繪制，但可以被夸大以說明本公開的各個方面，且在這方面，附圖不應被解釋為限制。

雖然本文中的實施方案可以結合各種原理和信念來描述，但是所描述的實施方案不應受理論的束縛。例如，本文中結合假體瓣膜，更具體地心臟假體瓣膜來描述實施方案。然而，在本公開的范圍內的實施方案可以應用于具有類似結構和/或功能的任何假體瓣膜或機構。此外，在本公開的范圍內的實施方案可以應用于非心臟應用。

本文中的實施方案包括用于適于手術放置的假體瓣膜的各種設備、系統和方法，諸如但不限于心臟瓣膜替換術。假體瓣膜可操作為單向瓣膜，其中假體瓣膜限定瓣膜孔口，其中瓣葉打開以準許流入瓣膜孔口，并且瓣葉關閉以便阻塞瓣膜孔口并響應于流體壓差而防止流入。

本文提供的實施方案涉及具有持久地附連到框架并適于手術放置的一體縫合封套的假體瓣膜。根據一實施方案，縫合封套的附連的耐久性通過將織物夾在框架和復合材料之間來實現。織物延伸超過框架基部以形成與框架組件成一體的縫合封套。

如下面將要描述的，根據一實施方案，縫合封套促進組織向內生長，同時阻礙在框架周圍的其它地方的組織向內生長。

假體瓣膜

圖1A是根據一實施方案的假體瓣膜100的側視圖。圖1B是圖1A的假體瓣膜100的透視圖，并且圖1C是圖1A的沿切割線C-C的假體瓣膜100的一部分的軸向橫截面圖。假體瓣膜100包括瓣葉122和具有縫合封套116的框架組件120。具有縫合封套116的框架組件120包括：具有框架內表面124和框架外表面126的框架110；具有織物孔的織物112，該織物112聯接到框架110，從而限定織物框架部分114，該織物框架部分114延伸超過框架110以形成縫合封套116；復合材料118，其聯接到織物框架部分114的至少一部分，以使得織物112在復合材料118和框架110之間。

如圖1C所示，織物112和復合材料118聯接到框架110的框架內表面124和框架外表面126兩者，從而限定內部織物框架部分128、內部復合材料130、外部織物框架部分132和外部復合材料134。在另一個實施方案中，織物112和復合材料118僅聯接到框架110的框架內表面124，從而限定內部織物框架部分128和內部復合材料130。在另一個實施方案中，織物112和復合材料118僅聯接到框架110的框架外表面126，從而限定外部織物框架部分132和外部復合材料134。

如圖1A-圖1C所示，復合材料118可以聯接到基本上所有的織物框架部分，即，聯接到框架110。復合材料118還可以延伸超過框架110進入瓣葉窗144，以形成瓣葉122。可替代地，瓣葉122可被縫合或以其它方式聯接到框架組件120。

框架

參考圖1A-圖1C，框架110是限定預定重復圖案的管狀構件。框架110包括框架第一端136和與框架第一端136相對的框架第二端138。框架第一端136處定位有框架基部140。多個間隔開的框架支撐元件142以預定重復圖案從框架第一端136延伸到框架第二端138。框架110還包括框架外表面126和與框架外表面126相對的框架內表面124，如圖1C所示。

框架基部140和框架支撐元件142限定瓣葉窗144。每個瓣葉窗144包括兩個瓣葉窗側部146和瓣葉窗基部148。如下面將更詳細描述的，生物相容性材料設置在瓣葉窗144中的每個上以形成瓣葉122。瓣葉窗144可限定適于假體瓣膜100的實施方案的特定目的的任何形狀，包括但不限于拋物線形狀、梯形形狀和三角形形狀。

框架110在一般意義上可以被稱為支架或框架。框架110限定促進對瓣葉122的支承并在植入時提供尺寸穩定性的、任何數量的特征結構和幾何形狀。

框架110可以包括切割管或線材形式或適于特定目的的任何其它元件。框架110可以被蝕刻、切割、激光切割或從材料的管材或片材沖壓而成，然后片材形成為基本上圓柱形結構。可替代地，細長材料(諸如線、可彎曲條或其系列)可被彎曲或編織并形成為基本上圓柱形結構，其中圓柱體的壁包括開放式構架。

框架110可以包含任何金屬或聚合物生物相容性材料。例如，框架110可以包含材料，諸如但不限于鎳鈦諾、鈷鎳合金、不銹鋼或聚丙烯、乙酰基均聚物、乙酰基共聚物、ePTFE、其它合金或聚合物的，或具有足夠的物理和機械特性以如本文所述起作用的任何其它生物相容性材料。

圖2A-2B是框架110a-110b的替代實施方案的側視圖，其中框架已被縱向切割并切開以更好地示出框架的元件。

圖2A是假體瓣膜100a的實施方案的表示，其包括已經展開到平坦取向的框架110a，以更好地示出元件。框架110a由線材145形成。線材145形成為圓柱形形狀，其限定多個U形或拋物線形狀的瓣葉窗144a，該瓣葉窗具有延伸到框架第二端138的瓣葉窗側部146a和鄰近框架第一端136的瓣葉窗基部148a。線材145還在框架第一端136處限定框架基部140b。

圖2B是假體瓣膜100b的實施方案的表示，其包括已經展開到平坦取向的框架110b，以更好地示出元件。框架110b包括多個間隔開的框架支撐元件142b，其基本上限定由另一個框架支撐元件142b(該另一框架支撐元件限定框架基部140b)互連的等腰三角形，并且限定瓣葉窗144b。每個瓣葉窗側部146b由一個三角形的一條側邊和相鄰三角形的一條側邊限定，并且其中每個瓣葉窗基部148b由限定框架基部140b的一部分的框架支撐元件142b限定。框架第二端138還包括從限定每個等腰三角形的框架支撐元件142b的頂點延伸的柱152。

應當理解，根據一實施方案，框架110可包括任何數量的瓣葉窗144，并且因此包括適于特定目的的瓣葉122。預期包括一個、兩個、三個或更多個瓣葉窗的框架以及對應的瓣葉。

織物和縫合封套

根據適于手術植入的假體瓣膜100的實施方案，假體瓣膜100還包括根據一實施方案圍繞框架外表面126的縫合封套116，如圖1A-圖1C和圖4所示。縫合封套116是可操作成提供這樣的結構，該結構接納用于將假體瓣膜100聯接到諸如組織孔口的植入部位的縫合線。縫合封套116可以周向地位于框架110的框架基部140周圍或瓣膜旁(paravalvular)，即從框架基部140軸向延伸。

再次參考圖1C的實施方案，具有織物孔的織物112聯接到框架內表面124和框架外表面126。聯接到框架110的織物112的各部分限定織物框架部分114。縫合封套116由織物112材料形成，其延伸超過框架基部140。如圖1C所示，織物112限定織物第一端156、與織物第一端156相對的織物第二端158、以及位于織物第一端156和織物第二端158之間的織物中心部分160。織物框架部分114包括聯接到框架內表面124的織物第一端156和聯接到框架外表面126的織物第二端158。織物中心部分160包括縫合封套116，其由延伸超過框架基部140的織物112的環圈或折疊部限定。

在一實施方案中，織物112聯接到基本上所有的框架內表面124和基本上所有的框架外表面126，包括框架基部140和框架支撐元件142。在其它實施方案中，織物112聯接到框架內表面124的一部分和/或框架外表面126的一部分。在其它實施方案中，織物112在框架基部140處、在框架內表面124和/或框架外表面126上聯接到框架110。織物112可以進一步完全或部分地延伸到瓣葉窗144中。織物112至少部分地延伸到瓣葉窗144中可以有益于瓣葉144作為框架110和聯接到瓣葉窗144的瓣葉材料之間的加強件或緩沖層的耐久性。

根據一實施方案，織物框架部分114具有存在于織物112的織物孔中的彈性體；相反，縫合封套116不具有存在于織物112的織物孔中的彈性體。這使得縫合封套116能夠操作以促進組織向內生長到織物孔中，但阻礙在框架組件120周圍的其它地方的組織向內生長。在另一個實施方案中，縫合封套116的預定部分可以具有存在于織物112的織物孔中的彈性體，使得在縫合封套116的特定區域中促進組織向內生長，而在其它區域中不促進。

縫合封套116和織物框架部分114可包含任何合適的織物112，諸如但不限于雙絲絨聚酯、PTFE、ePTFE、滌綸或不隨時間而劣化的任何其它生物相容性織物。織物112可以是針織、織造或非織造的。縫合封套116還可以包含織物層之間的填料162。填料162材料可以包含與織物112相同的材料，或者可以是任何其它合適的材料，包括硅酮。填料162可以是材料珠、卷成O形環的基管、一層或多層針織或織造材料、纖維纏繞物或任何其它合適的形式。在一些實施方案中，填料162可以通過針注射到形成縫合封套116的織物112的各層之間，或者通過隨后被縫合在一起的織物112中的接縫插入。縫合封套116可以周向地位于框架110的周界周圍。

在一些實施方案中，縫合封套116和織物框架部分114由單片織物組成。在其它實施方案中，縫合封套116和織物框架部分114由通過縫合、使用粘合劑或任何其它合適的手段聯接在一起的兩個或多個織物片組成。

瓣葉

參考圖1B和圖2A-圖2B，每個瓣葉窗144設有生物相容性材料，諸如膜或牛心包膜，其聯接到瓣葉窗側部146和瓣葉窗基部148，其中生物相容性材料限定瓣葉122。瓣葉122的形狀部分地由瓣葉窗144和瓣葉自由邊緣154的形狀限定。

圖3A和圖3B分別是處于打開和關閉位置的假體瓣膜100的俯視軸向視圖。當瓣葉122處于完全打開位置時，假體瓣膜100呈現基本上為圓形的瓣膜孔口102，如圖3A所示。當瓣葉122處于打開位置時，準許流體流通過瓣膜孔口102。當瓣葉122處于關閉位置時，假體瓣膜100呈現限制流體流的基本上阻塞的孔口。

膜

膜150是根據一實施方案的可生物相容并且被配置為聯接到框架110的任何片狀材料。應當理解，術語“膜”通常用于適于特定目的的一種或多種生物相容性材料。

根據一實施方案，生物相容性材料是不具有生物來源并且對于特定目的足夠柔韌和堅固的膜，諸如生物相容性聚合物。在一實施方案中，膜包含與彈性體組合的生物相容性聚合物，其被稱為復合材料。

在一實施方案中，膜150可以由管狀形狀形成以至少部分地覆蓋框架110。膜150可以包括隔膜、復合材料或層壓體中的一種或多種。下面討論各種類型的膜150的細節。

構成膜的生物相容性材料可包含任何生物組織或足夠柔順和柔韌的合成的生物相容性材料，諸如生物相容性聚合物。在一實施方案中，膜包含與彈性體組合的生物相容性聚合物，其被稱為復合材料。根據一個實施方案的材料包括復合材料，其包含膨脹型含氟聚合物隔膜和彈性體材料，該膨脹型含氟聚合物隔膜包含在原纖維的基質內的多個空隙空間。應當理解，多種類型的含氟聚合物隔膜和多種類型的彈性體材料可以組合以形成層壓體，同時保持在本公開的范圍內。還應當理解，彈性體材料可以包括多種彈性體、多種類型的非彈性體成分，諸如無機填料、治療劑、不透射線標記等，同時保持在本公開的范圍內。

根據一實施方案，復合材料包括由多孔ePTFE隔膜制成的膨脹型含氟聚合物材料，例如在Bacino的美國專利號7,306,729中大致描述的。

用于形成所述的膨脹型含氟聚合物材料的可膨脹的含氟聚合物可以包含PTFE均聚物。在可替代的實施方案中，可以使用PTFE、可膨脹改性PTFE和/或PTFE的膨脹共聚物的共混物。合適的含氟聚合物材料的非限制性示例描述于例如Branca的美國專利號5,708,044、Baillie的美國專利號6,541,589、Sabol等人的美國專利號7,531,611、Ford的美國專利申請號11/906,877和Xu等人的美國專利申請號12/410,050。

膨脹型含氟聚合物隔膜可以包含用于實現期望的瓣葉性能的任何合適的微結構。根據一實施方案，膨脹型含氟聚合物包含通過原纖維互連的結點的微結構，諸如在定義含氟聚合物隔膜孔的Gore的美國專利號3,953,566中所述。原纖維在多個方向上從結點徑向延伸，并且隔膜具有大致均質結構。具有該微結構的隔膜通常可以在兩個正交方向上表現出小于2，并且可以小于1.5的基質拉伸強度的比。

在另一個實施方案中，膨脹型含氟聚合物隔膜具有基本上僅為原纖維的微結構，如定義含氟聚合物隔膜孔的Bacino的美國專利號7,306,729大致所教導的。基本上僅具有原纖維的膨脹型含氟聚合物隔膜可以具有高表面積，諸如大于20m²/g或大于25m²/g，并且在一些實施方案中可以提供高度平衡的強度材料，其具有在兩個正交方向上的至少1.5×10⁵MPa²的基質拉伸強度的乘積，和/或在兩個正交方向上的小于4且可以小于1.5的基質拉伸強度的比。

膨脹型含氟聚合物隔膜可以被定制為具有任何合適的厚度和質量以實現期望的瓣葉性能。舉例來說，但不限于，瓣葉122包括厚度為約0.1μm的膨脹型含氟聚合物隔膜。膨脹型含氟聚合物隔膜可具有約1.15g/m²的質量/面積。根據本發明的實施方案的隔膜可以具有在縱向方向上約411MPa和在橫向方向上315MPa的基質拉伸強度。

可以將附加材料結合到含氟聚合物隔膜孔中或隔膜的材料內或隔膜的層之間以增強瓣葉的期望特性。本文所述的復合材料可以被定制為具有任何合適的厚度和質量以實現期望的瓣葉性能。根據一實施方案的復合材料可以包括含氟聚合物隔膜，并且具有約1.9μm的厚度和約4.1g/m²的質量/面積。

與彈性體組合以形成復合材料的膨脹型含氟聚合物隔膜為本公開的元件提供了以各種方式用于高循環撓曲植入體應用(例如心臟瓣膜瓣葉)所需的性能屬性。例如，添加彈性體可以通過消除或減少僅用ePTFE材料觀察到的硬化來改善瓣葉的疲勞性能。此外，它可以降低材料將經歷永久變形(諸如起皺或折皺)的可能性，這種可能性會導致性能降低。在一個實施方案中，彈性體基本上占據膨脹型含氟聚合物隔膜的多孔結構內的所有孔體積或空間。在另一個實施方案中，彈性體存在于至少一個含氟聚合物層的含氟聚合物隔膜孔中。彈性體填充孔體積或存在于含氟聚合物隔膜孔中降低了其中外來材料可以不期望地被包含到復合材料中的空間。此類外來材料的示例是可以從與血液接觸而被吸入隔膜中的鈣。如果鈣被包含到復合材料中，例如，如在心臟瓣膜瓣葉中使用，則在循環打開和關閉期間會發生機械損傷，因此導致在瓣葉中形成孔洞和血液動力學上的降級。

在一實施方案中，與ePTFE組合的彈性體是四氟乙烯(TFE)和全氟甲基乙烯基醚(PMVE)的熱塑性共聚物，諸如Chang等人的美國專利號7,462,675中所述。在另一個實施方案中，彈性體是美國加利福尼亞州卡平特里亞的NuSil公司的硅氧烷MED-4720(NuSil，Carpinteria，CA，USA(美國加州卡平特里亞的努賽爾公司))。

如上所述，彈性體與膨脹型含氟聚合物隔膜組合，使得彈性體占據膨脹型含氟聚合物隔膜內的空隙空間或含氟聚合物隔膜孔，以形成復合材料。膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔用彈性體的該填充可以通過多種方法進行。在一個實施方案中，填充膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔的方法包括以下步驟：將彈性體溶解在溶劑中，該溶劑適于產生具有適于部分或完全流入膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔的粘度和表面張力的溶液，并允許溶劑蒸發，從而留下填料。

在一個實施方案中，復合材料包括三層：ePTFE的兩個外層和設置在其間的含氟彈性體的內層。附加含氟彈性體可以是合適的，并且描述于Chang等人的美國公開號2004/0024448中。

在另一個實施方案中，填充膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔的方法包括以下步驟：經由分散體遞送填料以部分或完全填充膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔。

在另一個實施方案中，填充膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔的方法包括以下步驟：使多孔膨脹型含氟聚合物隔膜在熱和/或壓力條件下與彈性體的片材接觸，這些熱和/或壓力條件允許彈性體流入膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔中。

在另一個實施方案中，填充膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔的方法包括以下步驟：通過首先用彈性體的預聚物填充含氟聚合物隔膜孔并且然后至少部分地固化彈性體來使彈性體在膨脹型含氟聚合物隔膜的含氟聚合物隔膜孔內聚合。

在達到彈性體的最小重量百分比之后，由含氟聚合物材料或ePTFE構造的瓣葉通常隨著彈性體的百分比增加而表現得更好，導致循環壽命顯著增加。在一個實施方案中，與ePTFE組合的彈性體是四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的熱塑性共聚物，諸如Chang等人的美國專利號7,462,675以及本領域技術人員已知的其它參考文獻中所述。可以適合用作瓣葉的其它生物相容性聚合物包括但不限于聚氨酯、硅酮(有機聚硅氧烷)、硅-氨基甲酸酯的共聚物、苯乙烯/異丁烯共聚物、聚異丁烯、聚乙烯-共-聚(乙酸乙烯酯)、聚酯共聚物、尼龍共聚物、氟化烴聚合物和上述每一種的共聚物或混合物。

其它考慮

假體瓣膜100還可以包含生物活性劑。生物活性劑可以被涂覆到膜150的一部分或一體上，用于一旦植入假體瓣膜100就受控地釋放試劑。生物活性劑可包括但不限于血管擴張劑、抗凝血劑、抗血小板劑、抗血栓形成劑、諸如但不限于肝素。其它生物活性劑也可包括但不限于以下試劑，諸如，例如，抗增殖/抗有絲分裂劑，其包括天然產品，諸如長春花生物堿(即長春花堿、長春新堿和長春瑞濱)、紫杉醇、表鬼臼毒素(即依托泊苷、替尼泊苷)、抗生素(更生霉素(放線菌素D)、柔紅霉素、多柔比星和伊達比星)、蒽環類抗生素、米托蒽醌、博萊霉素、普卡霉素(光神霉素)和絲裂霉素、酶(L-天冬酰胺酶，其系統性代謝L-天冬酰胺并使細胞喪失合成其自有天冬酰胺的能力)；抗血小板劑，諸如G(GP)IIb/IIIa抑制劑和玻連蛋白受體拮抗劑；抗增生/抗有絲分裂烷化劑，諸如氮芥(二氯甲基二乙胺、環磷酰胺和類似物、苯丙氨酸氮芥、苯丁酸氮芥)、氮丙啶和甲基三聚氰胺(六甲基三聚氰胺和噻替派)、烷基磺酸鹽-白消安、亞硝基脲(卡氮芥(BCNU)和類似物、鏈脲霉素)、三氮烯類-達卡巴嗪(trazenes-dacarbazinine)(DTIC)；抗增生/抗有絲分裂抗代謝物，諸如葉酸類似物(氨甲喋呤)、嘧啶類似物(氟尿嘧啶、氟尿苷和阿糖胞苷)、嘌呤類似物和相關抑制劑(巰基嘌呤、硫鳥嘌呤、噴司他丁和2-氯脫氧腺苷{克拉屈濱})；鉑配位復合物(順鉑、卡鉑)、甲基芐肼、羥基脲、米托坦、氨魯米特；激素(即，雌激素)；抗凝血劑(肝素、合成肝素鹽和其它凝血酶抑制劑)；纖維蛋白溶解劑(諸如組織纖維蛋白溶酶原激活劑、鏈激酶和尿激酶)、阿斯匹林、潘生丁、噻氯匹定、氯吡格雷、阿昔單抗；抗遷移劑；抗分泌劑(布雷菲德菌素(breveldin))；抗炎劑：諸如腎上腺皮質激素(氫化可的松、可的松、氟氫可的松、強的松、強的松龍、6α-甲基強的松龍、氟羥強的松龍、倍他米松和地塞米松)、非類固醇藥劑(水楊酸衍生物，即阿斯匹林；對氨基苯酚衍生物即對乙酰氨基酚；吲哚和茚醋酸(消炎痛、舒林酸和依托度酸(etodalac))、雜芳基醋酸(托美汀、雙氯芬酸和酮咯酸)、芳基丙酸(布洛芬和衍生物)、鄰氨基苯甲酸(甲滅酸和甲氯滅酸)、烯醇酸(吡羅昔康、替諾昔康、苯基保泰松和oxyphenthatrazone)、萘丁美酮、金化合物(金諾芬、金硫葡糖、硫代蘋果酸金鈉)；免疫抑制劑(環孢霉素、他克莫司(FK-506)、西羅莫司(雷帕霉素)、咪唑硫嘌呤、霉酚酸酯)；生成血管藥血管內皮生長因子(VEGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)；血管緊張素受體阻斷劑；一氧化氮供體；反義寡核苷酸及其組合；細胞周期抑制劑、mTOR抑制劑和生長因子受體信號轉導激酶抑制劑；類視色素(retenoid)；細胞周期蛋白/CDK抑制劑；HMG輔酶還原酶抑制劑(他汀類藥物)；和蛋白酶抑制劑。

制造方法

本文所述的實施方案還與制造如本文所述的假體瓣膜的實施方案的方法有關。為了制造各種實施方案，可以使用圓柱形組件心軸168。參考圖5、圖6A-圖6C，組件心軸168包括可操作成在其上接納框架110的結構形式。制造假體瓣膜100的方法的實施方案包括以下步驟：將織物112聯接到框架110，其中織物112的織物中心部分160延伸超過框架基部140，這將用于形成圖1A的縫合封套116；用彈性體吸收織物框架部分114，使得彈性體存在于織物112的織物孔中，同時保持織物112的織物中心部分160將被制成在織物112的織物孔中沒有彈性體的縫合封套116；熱定形組件；將復合材料118聯接到織物框架部分114，使得織物框架部分114在框架110和復合材料118之間。

實例

具有與框架組件120成一體的縫合封套116的框架組件120以下述方式制成。獲得以下針織織物。使用100丹尼爾的圓形ePTFE纖維(馬里蘭州埃爾克頓的W.L.戈爾聯合公司(W.L.Gore and Associates，Elkton，MD))產生32TPI的32ga(厚度單位)2桿墊緯經紗針織物。在針織物中相對于經紗方向以45度進行平行切割，并使用CV-4GORE-TEX Suture(亞利桑那州弗拉格斯塔夫的W.L.戈爾聯合公司(W.L.Gore and Associates，Flagstaff，AZ))手工縫合到25mm直徑的管中。

組件心軸168由在圖5中以透視圖示出的圓柱形形狀的鋁加工而成。組件心軸168具有第一端170和相對的第二端172。兩排六個0.5mm直徑的通氣孔174鉆入組件心軸168中，如圖5所示。通氣孔174與通氣口180連通。

將包括厚度約為0.004mm的聚酰亞胺吸收ePTFE膜的兩層犧牲復合材料纏繞在組件心軸168周圍。犧牲復合材料在通氣孔174上方刺穿。

參考圖6A，織物112是ePTFE針織管176。ePTFE針織管176滑過犧牲材料。接著，獲得0.164mm厚的含氟彈性體膜。根據美國專利號7,462,675中描述的一般教導配制含氟彈性體。將40mm寬的含氟彈性體膜178的條纏繞在相對于通氣孔174定位的針織管176的頂部上，總共1層，如圖6A所示。

框架110如下構造。框架110由壁厚為0.60mm的一段無縫MP35N管材的激光加工而成。

框架110滑過含氟彈性體膜178并定位成使得框架基部140離含氟彈性體膜178的邊緣約1mm，如圖6B所示。

將在本實施例中先前描述的40mm寬的含氟彈性體膜178的條纏繞在框架110的頂部上，并且在先前施加的含氟彈性體膜178的正上方對準，總共3個附加層。

將長度為3.2mm直徑的Gore接頭密封劑(馬里蘭州埃爾克頓的W.L.戈爾聯合公司(W.L.Gore and Associates，Elkton，MD))纏繞在組件心軸周圍，剛好就在框架110的框架基部140下方。用作填料162的該材料將為縫合封套116提供體積，如圖6C所示。

延伸超過框架110的長度的ePTFE針織管176的多余長度被拉過填料162和框架110，使得其延伸超過框架110的框架支撐元件142。

將ePTFE CV-4縫合線系在組件心軸168周圍并位于框架基部140和填料162之間。縫合線保持針織物與框架基部140和填料162緊密接觸。

將在本實施例中先前描述的40mm寬的含氟彈性體膜178的條纏繞在框架110的頂部上，并且在先前施加的含氟彈性體膜178的正上方對準，總共14個附加層。

將兩層先前描述的犧牲復合材料纏繞在框架110上的覆蓋物的頂部上。使用粘合劑背襯的聚酰亞胺帶將ePTFE/聚酰亞胺復合材料在每一端附連到組件心軸，并密封縱向接縫，從而產生織物-框架組件。

然后將織物-框架組件放置在加熱的壓力室內。組件心軸168的第一端170中的通氣口180連接到真空源。然后當組件心軸內的溫度達到約260℃時，使織物-框架組件經受414KPa(千帕)的壓力約26分鐘。

使壓力容器冷卻至室溫。釋放壓力并從壓力容器中移除組件心軸168。將所得結合的織物-框架組件滑離組件心軸168，并移除犧牲性ePTFE/聚酰亞胺復合材料。

將ePTFE針織管176(在該實施方案中的織物)和結合的織物-框架組件1500的含氟彈性體膜178修整到框架的1mm內。如圖1C所示，在內部織物框架部分128和外部織物框架部分132兩者上，含氟彈性體填充ePTFE針織物內接近框架110的織物孔或空隙空間。含氟彈性體未填充ePTFE針織物內的織物孔和縫合封套116的織物中心部分160中的填料162。

在組件心軸168上沒有任何東西的情況下，兩層上述犧牲復合材料纏繞在組件心軸168周圍，如先前描述的。犧牲復合材料在通氣孔174上方被刺穿。不銹鋼箔192的犧牲層纏繞在組件心軸168周圍，鄰近一排通氣孔174并遠離該排通氣孔延伸，如圖6D所示。

然后如下制備復合材料。根據美國專利號7,306,729中描述的一般教導制造ePTFE的隔膜層。根據本文所述的方法測試ePTFE隔膜。ePTFE隔膜具有約1.12g/m²的質量/面積，約52％的孔隙率，約1.0μm的厚度，約458KPa的泡點，在縱向方向上約481MPa的基質拉伸強度和在橫向方向上約307MPa的基質拉伸強度。該隔膜用與本實施例中先前描述相同的含氟彈性體吸收。將含氟彈性體以約3.0％的濃度溶解于美國明尼蘇達州圣保羅的3M公司(3M，St.Paul，MN，USA)的Fluorinert電子液體FC-72中。使用模涂覆機將溶液涂覆到ePTFE隔膜上(同時由聚乙烯釋放膜進行支撐)，并在設定為約110℃的對流烘箱中干燥約3分鐘。所得ePTFE/含氟彈性體的復合材料具有約3.6g/m²的質量/面積。

ePTFE/含氟彈性體復合材料118纏繞在組件心軸168和先前施加的部件周圍，總共5層。用剃刀刀片將復合材料118對著犧牲性不銹鋼箔修整，離箔的邊緣約1mm。從組件心軸168移除箔和修整的復合材料。

織物框架組件190滑動到組件心軸168上并且定位在ePTFE/含氟彈性體復合材料的頂部上，使得框架基部140與復合材料118的邊緣對準，如圖6E所示。

將兩層上述犧牲復合材料纏繞在織物-框架組件周圍，使得犧牲復合材料的邊緣與框架基部140對準并覆蓋縫合封套116，如圖6F所示。

二十七(27)個附加層的ePTFE/含氟彈性體復合材料193纏繞在組件心軸168周圍，從而完全覆蓋所有先前施加的部件，如圖6F所示。

將兩層上述犧牲復合材料纏繞在組件心軸168和先前施加的部件周圍。使用粘合劑背襯的聚酰亞胺帶將ePTFE/聚酰亞胺復合材料在每一端處附連到組件心軸168并密封縱向接縫。

然后將具有先前施加的部件的組件心軸168放置在壓力容器中并如上所述加壓，除了時間和溫度分別為約24分鐘和262℃之外。使具有現在與框架組件120成一體的縫合封套116的該所得框架組件120冷卻至室溫，從壓力容器移除并滑離組件心軸168，如圖6F所示。

ePTFE/含氟彈性體復合材料在瓣膜框架的基部處修整，顯露出仍未被彈性體吸收的縫合封套116。

在隨后的步驟中，將瓣葉附連到瓣葉窗。

測試方法

應當理解，盡管下面描述了某些方法和裝備，但是可以可替代地利用本領域普通技術人員確定的合適的任何方法或裝備。

ePTFE隔膜的質量、厚度和密度

將隔膜樣品沖切成約2.54cm×約15.24cm的矩形截面，以測量重量(使用梅特勒-托萊多分析天平型號AG204)和厚度(使用Fz1000/30卡規)。使用這些數據，用下式計算密度：ρ＝m/(w*l*t)，其中：ρ＝密度(g/cm³)，m＝質量(g)，w＝寬度(cm)，l＝長度(cm)，并且t＝厚度(cm)。報告三次測量的平均值。

ePTFE隔膜的基質拉伸強度(MTS)

使用裝備有平面把手和0.445kN測力傳感器的INSTRON 122拉伸測試機測量拉伸斷裂載荷。標距長度為約5.08cm，十字頭速度為約50.8cm/分鐘。樣品尺寸為約2.54cm×約15.24cm。對于最高強度測量，樣品的較長尺寸在最高強度方向上取向。對于正交MTS測量，樣品的較大尺寸垂直于最高強度方向取向。使用梅特勒托萊多天平型號AG204稱量每個樣品，然后使用 FZ1000/30卡規測量厚度；可替代地，可以使用用于測量厚度的任何合適的裝置。然后在拉伸測試儀上單獨測試樣品。測量每個樣品的三個不同切片。報告三個最大載荷(即峰值力)測量的平均值。使用下式計算縱向和橫向基質拉伸強度(MTS)：MTS＝(最大載荷/橫截面積)*(PTFE的堆積密度)/(多孔隔膜的密度)，其中PTFE的堆積密度取為約2.2g/cm³。試樣的孔隙率通過將拉伸強度乘以聚合物的密度與試樣的密度的比值來計算。

泡點和平均流量孔大小

根據ASTM F31 6-03的一般教導使用來自美國紐約州伊薩卡的多孔材料有限公司(Porous Materials，Inc.，Ithaca NY，USA)的型號CFP 1500AEXL的毛細管流量氣孔計測量泡點和平均流孔大小。將樣品隔膜放置到樣品室中并用具有約20.1達因/厘米的表面張力的SilWick硅氧烷流體(可得自多孔材料有限公司(Porous Materials Inc.))潤濕。樣品室的底部夾具具有約2.54cm直徑的洞。使用Capwin軟件版本7.73.012，如下表中所指定設定以下參數。

對于本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離實施方案的精神或范圍的情況下，可以對本實施方案進行各種修改和變化。因此，這意味著本實施方案覆蓋本發明的修改和變化，只要它們在所附權利要求及其等同物的范圍內。