ES2640637T3

ES2640637T3 - Control geométrico de característica de curvatura en las valvas de válvula cardíaca protésica

Info

Publication number: ES2640637T3
Application number: ES13799419.0T
Authority: ES
Inventors: William C. Bruchman; Cody L. Hartman
Original assignee: W.L. Gore and Associates Inc
Current assignee: W.L. Gore and Associates Inc
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: US20140172078A1; AU2019210640A1; US10966820B2; JP2018198964A; ES2700372T3; JP6756785B2; AU2013364188A1; WO2014099150A1; AU2017200967B2; JP2016501100A; EP2934386A1; EP3241526A1; EP3241526B1; HK1245064B; US20250032245A1; CA2891825A1; JP6392778B2; CN104884000B; AU2017200967A1; KR102138396B1

Abstract

Una válvula protésica (100), que comprende: un marco (130) de valva que tiene generalmente una forma tubular, definiendo el marco de valva una pluralidad de ventanas (137) de valva en la que cada una de las ventanas de valva incluye dos lados (138) de ventana de valva, una base de ventana de valva, y una parte superior de ventana de valva; y una película (160) acoplada al marco de valva y que define al menos una valva (140) que se extiende desde cada una de las ventanas de valva, en la que cada valva tiene sustancialmente la forma de un trapecio isósceles que tiene dos lados (141) de valva, una base (143) de valva y un borde libre (142) opuesto a la base de valva, en la que los dos lados de valva divergen desde la base de valva, en la que la base de valva es sustancialmente plana, en la que la base de valva está acoplada a una base de ventana y en la que cada uno de los dos lados de valva está acoplado a uno de los dos lados de ventana.

Description

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DESCRIPCION

Control geometrico de caractenstica de curvatura en las valvas de valvula ca^aca protesica REFERENCIA CRUZADA A LAS APLICACIONES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional con numero de serie 61/739.721 presentada el 19 de diciembre de 2012.

CAMPO

La presente descripcion se refiere en general a valvulas protesicas, y mas espedficamente, a dispositivos, sistemas y metodos de valvula protesica de tipo de valva flexible sintetica.

ANTECEDENTES

Se han desarrollado valvulas bioprotesicas que intentan imitar la funcion y el rendimiento de una valvula nativa. Las valvas flexibles se fabrican a partir de tejido biologico tal como pericardio bovino. En algunos disenos de valvula el tejido biologico es cosido sobre un marco relativamente ngido que soporta las valvas y proporciona estabilidad dimensional cuando es implantado. Aunque las valvulas bioprotesicas pueden proporcionar un rendimiento hemodinamico y biomecanico excelente a corto plazo, son propensas a la calcificacion y a los desgarros de cuspide, entre otros modos de fallo, que requieren una nueva operacion y sustitucion.

Se han hecho intentos de utilizar materiales sinteticos, tales como poliuretano, entre otros, como un sustituto para el tejido biologico, para proporcionar una valvula protesica de valva flexible mas duradera, denominada en este documento como una valvula sintetica de valva (SLV). Sin embargo, las valvulas sinteticas de valva no han resultado una opcion valida de sustitucion de valvula ya que sufren de fallo prematuro, debido a, entre otras cosas, al diseno suboptimo y a la falta de un material sintetico duradero.

La valva se mueve bajo la influencia de presion de fluido. En funcionamiento, las valvas se abren cuando la presion de fluido aguas arriba excede a la presion de fluido aguas abajo y se cierran cuando la presion de fluido aguas abajo excede a la presion de fluido aguas arriba. Los bordes libres de las valvulas coaptan bajo la influencia de la presion de fluido aguas abajo que cierra la valvula para impedir que la sangre aguas abajo fluya en sentido retrogrado a traves de la valvula.

La durabilidad de la valvula bajo las cargas repetitivas de la apertura y cierre de las valvas depende, en parte, de la distribucion de carga entre la valva y el marco. Ademas, se ha encontrado una carga sustancial sobre la valva cuando esta en la posicion cerrada. El fallo mecanico de la valva puede surgir, por ejemplo, en el borde de montaje, donde la valva flexible es soportada por el marco relativamente ngido. Las cargas repetitivas de la apertura y cierre de la valva conducen a un fallo de material por fatiga, deslizamiento u otro mecanismo, dependiendo en parte del material de valva. El fallo mecanico en el borde de montaje es especialmente frecuente con valvas sinteticas.

La durabilidad de las valvas de valvula tambien es una funcion del caracter de curvatura por la valva durante el ciclo de apertura-cierre. Curvaturas de radio pequeno, pliegues y pliegues de interseccion, pueden producir zonas de alta tension en la valva. Estas zonas de alta tension pueden causar la formacion de agujeros y desgarros bajo carga repetitiva.

Las valvulas bioprotesicas pueden ser entregadas utilizando tecnicas quirurgicas o de transcateter. Una valvula quirurgica es implantada en un paciente utilizando tecnicas quirurgicas de corazon abierto. La valvula quirurgica es

fabricada normalmente para tener un diametro fijo en oposicion a una valvula de transcateter que se requiere que

alcance un rango de diametros para el acceso y la entrega. La valvula quirurgica esta provista normalmente con un

manguito de sutura alrededor de un penmetro de la valvula para permitir la sutura al orificio de tejido nativo.

Se ha descrito muchas veces una forma preferida de valvas de valvula cardfaca sintetica, pero cada una es diferente de las otras. Las diferentes formas tridimensionales van de esfericas o cilmdricas a intersecciones conicas truncadas con esferas y una “alfarabola”.

La forma descrita mas a menudo como preferible es modelada despues de la valvula aortica humana nativa. Aunque la naturaleza dicta la forma optima para que los tejidos nativos formen una valvula cardfaca, hemos descubierto que esto no es cierto para los materiales sinteticos; por consiguiente, los disenos especificados en la descripcion actual estan destinados en su lugar a colocar los materiales sinteticos bajo una condicion de estres minimizada en comparacion con

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aquellos basados en copias de la valvula nativa. Esto se consigue parcialmente a traves del colapsado reducido en el material de valva.

El documento US 2012/0262231 A1 muestra una protesis que es proporcionada para la implantacion en una valvula semilunar nativa de un complejo de valvula nativa, teniendo el complejo de valvula nativa tres senos semilunares y tres comisuras nativas. La protesis incluye un soporte de protesis de valvula, que comprende una estructura de soporte que comprende exactamente tres objetivos de aplicacion que se encuentran entre sf en tres uniones respectivas.

RESUMEN

Las realizaciones descritas estan dirigidas a un aparato, sistema, y metodos para la sustitucion de valvulas, tal como la sustitucion de valvula cardfaca. Mas espedficamente, las realizaciones descritas estan dirigidas hacia dispositivos de valvula de valva flexible en los que las valvas estan divididas en zonas, cada una con una geometrfa particular.

De acuerdo con una realizacion, una valvula protesica comprende una pluralidad de valvas, definiendo cada valva dos regiones laterales y una region central entre las regiones laterales, teniendo la region central una forma que es diferente de la de las regiones laterales.

De acuerdo con una realizacion, una valvula protesica comprende un marco de valva y una pelfcula. El marco de valva tiene una forma generalmente tubular. El marco de valva define una pluralidad de ventanas de valva en la que cada una de las ventanas de valva incluye dos lados de ventana de valva, una base de ventana de valva, y una parte superior de ventana de valva. Estando la pelfcula acoplada al marco de valva y definiendo al menos una valva que se extiende desde cada una de las ventanas de valva, en la que cada valva tiene sustancialmente la forma de un trapecio isosceles que tiene dos lados de valva, una base de valva y un borde libre opuesto a la base de valva, en la que los dos lados de valva divergen desde la base de valva, y en la que la base de valva es sustancialmente plana. La base de valva esta acoplada a la base de ventana y cada uno de los dos lados de valva esta acoplado a uno de los dos lados de ventana.

De acuerdo con una realizacion, una valvula protesica comprende una pluralidad de valvas. Cada valva incluye una region central y dos regiones laterales sobre lados opuestos de la region central. La region central esta definida por una forma que es sustancialmente la de un triangulo isosceles definido por dos lados de la region central, la base de valva y el borde libre de valva, en la que los dos lados de la region central convergen desde la base de valva, y en la que cada una de las regiones laterales tiene una forma que es sustancialmente la de un triangulo y cada una esta definida por uno de los lados de la region central, uno de los lados de la valva, y el borde libre de la valva.

De acuerdo con una realizacion, un metodo para formar una valvula cardfaca protesica comprende proporcionar un marco de valva que tiene una forma generalmente tubular, definiendo el marco de valva una pluralidad de ventanas de valva en la que cada una de las ventanas de valva incluye dos lados de ventana de valva, una base de ventana de valva, y una parte superior de ventana de valva; proporcionar una pelfcula, y envolver la pelfcula alrededor del marco de valva poniendo mas de una capa de la pelfcula en contacto con capas adicionales de la pelfcula que definen al menos una valva que se extiende desde cada una de las ventanas de valva, en la que cada valva tiene sustancialmente la forma de un trapecio isosceles que tiene dos lados de valva, una base de valva y un borde libre opuesto a la base de valva, en la que los dos lados de valva divergen desde la base de valva, en la que la base de valva es sustancialmente plana; en la que la base de valva esta acoplada a la base de ventana y en la que cada uno de los dos lados de valva esta acoplado a uno de los dos lados de ventana proporcionando una estructura de soporte generalmente anular; y uniendo la capas de pelfcula a sf mismas y al marco de valva.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos estan incluidos para proporcionar una compresion adicional de la presente descripcion y estan incorporados en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran las realizaciones descritas en este documento, y junto con la descripcion sirven para explicar los principios tratados en esta descripcion.

La fig. 1A es una vista lateral de una realizacion de una valvula;

La fig. 1B es una vista en perspectiva de la realizacion de la valvula de la fig. 1A;

La fig. 2 es una representacion de la realizacion de la valvula de la fig. 1A desenrollada en una orientacion plana;

La fig. 3A es una vista axial o superior de la realizacion de la valvula de la fig. 1A en una configuracion abierta;

La fig. 3B es una vista axial o superior de la realizacion de la valvula de la fig. 1A en una configuracion cerrada;

La fig. 4A es una vista lateral de una realizacion de un sistema de entrega de transcateter dentro de la anatoirna;

La fig. 4B es una vista lateral de una realizacion de una valvula quirurgica dentro de la anatomna;

La fig. 5 es una representacion de una realizacion de un marco de valva desenrollado en una orientacion plana;

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La fig. 6 es una vista lateral del marco de valva sobre un mandril de montaje, de acuerdo con una realizacion;

La fig. 7A es una vista lateral del marco de valva sobre un mandril de corte, de acuerdo con una realizacion; y La fig. 7B es una vista en perspectiva del marco de valva en el corte de la fig. 7A.

DESCRIPCION DETALLADA

Los expertos en la tecnica apreciaran facilmente que se pueden realizar diferentes aspectos de la presente descripcion mediante cualquier numero de metodos y aparatos configurados para realizar las funciones previstas. Dicho de otra manera, se pueden incorporar otros metodos y aparatos en este documento para realizar las funciones previstas. Tambien debe observarse que las figuras de los dibujos adjuntas a las que se hace referencia en este documento no son dibujadas a escala necesariamente, pero pueden ser exageradas para ilustrar diferentes aspectos de la presente descripcion, y en ese sentido, las figuras de los dibujos no deben ser construidas como limitativas.

Aunque las realizaciones en este documento pueden ser descritas en conexion con diferentes principios y creencias, las realizaciones descritas no deben estar limitadas por la teoria. Por ejemplo, las realizaciones se han descrito en este documento en conexion con valvulas protesicas, mas espedficamente valvulas protesicas cardfacas. Sin embargo, las realizaciones dentro del marco de esta descripcion pueden ser aplicadas hacia cualquier valvula o mecanismo de estructura y/o funcion similar. Ademas, las realizaciones dentro del marco de esta descripcion pueden ser aplicadas en aplicaciones no cardfacas.

El termino valva como se ha utilizado en este documento en el contexto de valvulas protesicas es un componente de una valvula unidireccional en la que la valva es operable para moverse entre una posicion abierta y cerrada bajo la influencia de un diferencial de presion. En una posicion abierta, la valva permite que la sangre fluya a traves de la valvula. En una posicion cerrada, la valva bloquea sustancialmente el flujo retrogrado a traves de la valvula. En realizaciones que comprenden multiples valvas, cada valva coopera con al menos una valva vecina para bloquear el flujo retrogrado de sangre. El diferencial de presion en la sangre es causado, por ejemplo, por la contraccion de un ventriculo o auricula del corazon, resultando tal diferencial de presion ripicamente de una presion de fluido producida sobre un lado de las valvas cuando estan cerradas. Cuando la presion sobre un lado de entrada de la valvula aumenta por encima de la presion sobre el lado de salida de la valvula, las valvas se abren y la sangre fluye a su traves. Cuando la sangre fluye a traves de la valvula a una camara o vaso sangmneo vecino, la presion sobre el lado de entrada de la valvula se iguala con la presion sobre el lado de salida. Cuando la presion sobre el lado de salida de la valvula aumenta por encima de la presion sangmnea sobre el lado de entrada de la valvula, la valva vuelve a la posicion cerrada impidiendo generalmente el flujo retrogrado de sangre a traves de la valvula.

El termino membrana como se utiliza en este documento se refiere a una lamina de material que comprende una unica composicion, tal como, pero no limitada a, fluoropolfmero expandido.

El termino material compuesto como se utiliza en este documento se refiere a una combinacion de una membrana, tal como, pero no limitada a, fluoropolfmero expandido, y un elastomero, tal como, pero no limitado a, un fluoroelastomero. El elastomero puede ser embebido dentro de una estructura porosa de la membrana, revestido sobre uno o ambos lados de la membrana, o una combinacion de revestido sobre y embebido dentro de la membrana.

El termino estratificado como se utiliza en este documento se refiere a multiples capas de membrana, material compuesto, u otros materiales, tales como elastomero, y combinaciones de los mismos.

El termino pelfcula como se utiliza en este documento se refiere genericamente a uno o mas de la membrana, el material compuesto, o el estratificado.

El termino material biocompatible como se utiliza en este documento se refiere genericamente a una pelfcula o un material biologico, tal como, pero no limitado a, pericardio bovino.

El termino ventana de valva se define como ese espacio que define un marco de valva, y a partir del cual se extiende una valva. La valva puede extenderse desde los elementos de marco de valva o adyacente a los elementos de marco de valva y separada de ellos.

Los terminos orificio de valvula nativa y orificio de tejido se refieren a una estructura anatomica en la que puede ser colocada una valvula protesica. Tal estructura anatomica incluye, pero no esta limitada a, una ubicacion en la que una valvula cardfaca puede o no haber sido retirada quirurgicamente. Se comprende que otras estructuras anatomicas que pueden recibir una valvula protesica incluyen, pero no estan limitadas a, venas, arterias, conductos y derivaciones. Aunque se ha hecho referencia en este documento a sustituir una valvula nativa con una valvula protesica, se comprende y se aprecia que un orificio de valvula o lugar de implante tambien puede hacer referencia a la ubicacion en un conducto sintetico o biologico que puede recibir una valvula para un proposito particular, y por lo tanto el marco de las realizaciones proporcionado en este documento no esta limitado a la sustitucion de la valvula.

Como se utiliza en este documento, “acoplar” significa juntar, acoplar, conectar, unir o fijar, adherir, fijar, o unir, directa o

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indirectamente, y bien permanente o temporalmente.

Las realizaciones en este documento incluyen diferentes aparatos, sistemas, y metodos para una valvula protesica adecuada para la colocacion quirurgica y de transcateter, tal como, pero no limitadas a, sustitucion de valvula cardfaca. La valvula es operable como una valvula unidireccional en la que la valvula define un orificio de valvula en la que las valvas se abren para permitir el flujo y se cierran de modo ocluyen el orificio de la valvula e impiden el flujo en respuesta a la presion de fluido diferencial.

Las realizaciones proporcionadas en este documento estan relacionadas con la apertura controlada de la valva. La durabilidad de las valvas de valvula es controlada ampliamente por el caracter de curvatura exhibido por la valva durante el ciclo de apertura-cierre. Las curvaturas de radio pequeno, los pliegues y los pliegues que se intersecan particularmente, pueden producir zonas de alta tension en la valva. Estas zonas de alta tension pueden causar la formacion de agujeros y desgarros bajo carga repetitiva.

La curvatura controlada es de particular importancia en valvas sinteticas de modulo alto, ya que la curvatura en estos materiales tiende a ser similar al celofan. Si el caracter de curvatura de valva esta descontrolado, no solo se forman pliegues, sino que las intersecciones de los pliegues conducen a la formacion de grandes estructuras tridimensionales que se oponen a la curvatura y deceleran el movimiento de la valva, tanto en la apertura como en el cierre: con el fin de evitar esto, la secuencia de apertura de las partes de la valva debe ser controlada.

Se han reconocido dos propiedades ffsicas basicas que controlan ampliamente el caracter de apertura; el radio de la zona de curvatura y el area de la zona. Una zona plana se mueve antes que un cilindro, que a su vez se mueve antes que un cilindro de radio menor, que se mueve antes que una zona esferica y que una zona plana grande se mueve antes que una pequena, y asf sucesivamente.

Como se describira mas adelante, en algunas realizaciones una valva comprende una base plana, en la que la valva se curva desde la base hacia el borde libre de la valva con una formacion de pliegues y una ondulacion mmimas. En algunas realizaciones la valva comprende una base plana que, entre otras cosas, proporciona una o mas de una longitud de valvula mas corta, impide sustancialmente el estancamiento y la acumulacion de sangre y estimula el lavado en la base, en comparacion con valvas que tienen una base redondeada.

Valva

La fig. 1A es una vista lateral de una valvula 100, de acuerdo con una realizacion. La fig. 1B es una vista en perspectiva de la valvula 100 de la fig. 1A. La fig. 2 es una vista lateral de la valvula 100 de la fig. 1A en la que la valvula ha sido cortada longitudinalmente y dejada abierta para ilustrar mejor los elementos de la valvula 100 de forma generalmente tubular. Las figs. 3A y 3B son vistas axiales de la valvula 100 de la fig. 1A en una configuracion abierta y cerrada, respectivamente. En las figs. 1A, 1B y 3B las valvas 140 se han mostrado ligeramente abiertas para mostrar mejor las caracterfsticas pero se ha comprendido que una valvula 100 completamente cerrada tendra los bordes libres 142 de las valvas 140 juntos para coaptar bajo la influencia de presion de fluido aguas abajo que da como resultado el cierre de la valvula para impedir que la sangre aguas abajo fluya en sentido retrogrado a traves de la valvula.

Marco de Valva

Con referencia a las figs. 1A-2, el marco 130 de valva es un miembro generalmente tubular. El marco 130 de valva comprende una primera extremidad 121a de marco de valva y una segunda extremidad 121b de marco de valva opuesta a la primera extremidad 121a de marco de valva. El marco 130 de valva comprende una superficie exterior 126a de marco de valva y una superficie interior 126b de marco de valva opuesta a la superficie exterior 126a de marco de valva, como se ha mostrado en la fig. 3A. El marco 130 de valva puede comprender una estructura conocida en la tecnica como un estent. Un estent es un miembro tubular que puede tiene un diametro pequeno adecuado para la entrega percutanea por transcateter a la anatoirna, y se puede expandir a un diametro mayor cuando se despliega a la anatoirna. Los estent tienen diferentes disenos y propiedades materiales como es bien conocido en la tecnica.

Una infraestructura abierta del estent puede definir cualquier numero de caracterfsticas, repetibles o no, tales como formas geometricas y/o series lineales u ondulantes de sinusoides. El marco 130 de valva puede comprender un tubo cortado, o cualquier otro elemento adecuado para el proposito particular. El marco 130 de valva puede ser grabado, cortado, cortado con laser, o estampado en un tubo o una lamina de material, con la lamina formada entonces en una estructura sustancialmente ciffndrica. Alternativamente, un material alargado, tal como un alambre, una tira plegable, o una serie de ellos, puede ser curvado o trenzado y formado para una estructura sustancialmente cilmdrica en la que las paredes del cilindro comprenden una infraestructura abierta.

El marco 130 de bastidor puede comprender cualquier material biocompatible metalico o polimerico. Por ejemplo, el marco 130 de valva puede comprender un material, tal como, pero no limitado a nitinol, aleacion de cobalto-mquel, acero inoxidable, o polipropileno, homopolfmero de acetilo, copoffmero de acetilo, ePTFE, otras aleaciones o polfmeros, o cualquier otro material biocompatible que tiene propiedades ffsicas y mecanicas adecuadas para funcionar como se ha descrito en este documento.

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De acuerdo con realizaciones, el marco 130 de bastidor puede estar configurado para proporcionar una aplicacion positiva con un lugar de implante para anclar firmemente la valvula 100 al lugar, como se ha mostrado en la fig. 4A que representa un despliegue por transcateter de la valvula 100. De acuerdo con una realizacion, el marco 130 de valva puede comprender un marco suficientemente ngido que tiene un retroceso elastico pequeno de modo que se mantenga suficiente yuxtaposicion contra un orificio 150 de tejido para mantener la posicion. De acuerdo con otra realizacion, el marco 130 de valva puede estar configurado para expandirse a un diametro que es mayor que un orificio 150 de tejido de modo que cuando la valvula 100 se expande dentro del orificio 150 de tejido, puede asentarse firmemente en el. De acuerdo con otra realizacion, el marco 130 de valva puede comprender uno o mas anclajes (no mostrados) configurados para aplicarse al lugar de implante, tal como un orificio 150 de tejido, para asegurar la valvula 100 al lugar de implante.

Se ha apreciado que se anticipan otros elementos o medios para acoplar la valvula 100 a un lugar de implante. A modo de ejemplo, pero no limitados a los mismos, se pueden utilizar otros medios, tales como medios mecanicos y adhesivos para acoplar la valvula 100 a un conducto sintetico o biologico.

Como se tratara mas adelante, una valvula 100 adecuada para implantacion quirurgica puede o no tener la configuracion en zigzag ya que la valvula 100 puede ser de un diametro fijo y no necesitar ser operable para comprimir y volver a expandir.

Con referencia a la fig. 2, el marco de valva comprende una pluralidad de elementos de marco de valva separados que definen sustancialmente un triangulo isosceles interconectado por un elemento de base 138 que define las ventanas 137 de valva que definen una forma de un trapecio isosceles. Cada lado 133 de ventana de valva esta definido por un lado de un triangulo y un lado de un triangulo adyacente, y en el que cada base 134 de ventana de valva esta definida por el elemento de base 138.

Con referencia de nuevo a las figs. 1A y 2, la primera extremidad 121a de marco de valva comprende ademas postes 136 que se extiende desde un apice de los elementos de marco de valva que definen sustancialmente un triangulo isosceles. Los postes 136 pueden afectar al borde libre 142 de valva de modo que se cree una region de coaptacion 146 mas grande o mas amplia entre los bordes libres 142 de valva adyacentes.

La fig. 5 es una representacion de otra realizacion de un marco 130a de valva desenrollado a una orientacion plana. El marco 130 de valva es sustancialmente igual que la realizacion de la fig. 2 pero sin los postes 136.

De acuerdo con una realizacion, el marco 130 comprende un marco que tiene una forma determinada, al menos en parte, enrollando un trapecio isosceles bidimensional sobre la forma tubular del marco 130, teniendo el trapecio isosceles una base 134 y dos lados 133 que divergen desde la base 134, y en el que un lado 133 de los trapecios isosceles adyacentes se encuentra en la primera extremidad 121a de marco, como se ha mostrado en las figs. 2 y 5. Se ha mostrado una valva 140 en lmea de puntos para representar donde esta ubicada la valva 143 dentro de la ventana 137 de valva, estando la ventana 137 de valva definida por los lados 133 de ventana de valva y la base 134 de ventana de valva.

Manguito de Costura

De acuerdo con una realizacion de la valvula 100 adecuada para la implantacion quirurgica, la valvula 100 comprende ademas un manguito de costura 170 alrededor de una superficie exterior de marco de valva de acuerdo con una realizacion, como se ha mostrado en la fig. 4B. El manguito de costura 170 es operable para proporcionar una estructura que recibe sutura para su acoplamiento al lugar de implante. El manguito de costura 170 puede comprender cualquier material adecuado, tal como, pero no limitado a, poliester de doble velveton. El manguito de costura 170 puede estar ubicado circunferencialmente alrededor de un perfmetro del marco 130 de valva. Los manguitos de costura son conocidos en la tecnica.

Pelfcula

La pelfcula 160 es generalmente cualquier material similar a una lamina que es biologicamente compatible y esta configurado para acoplar las valvas 140 al marco 130 de valva, de acuerdo con las realizaciones. Se entiende que el termino “pelfcula” es utilizado genericamente para uno o mas materiales biocompatibles adecuados para un proposito particular. Las valvas 140 tambien estan compuestas de la pelfcula 160.

De acuerdo con una realizacion, el material biocompatible es una pelfcula 160 que no es de una fuente biologica y que es suficientemente flexible y fuerte para el proposito particular, tal como un polfmero biocompatible. En una realizacion, la pelfcula 160 comprende un polfmero biocompatible que es combinado con un elastomero, denominado compuesto.

En una realizacion, la pelfcula 160 puede estar formada a partir de material generalmente tubular para cubrir al menos parcialmente el marco 130 de valva y el marco 130 de valva. La pelfcula 160 puede comprender uno o mas de una membrana, un material compuesto, o un estratificado. Los detalles de diferentes tipos de peifcula 160 son tratados mas adelante.

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Con referencia a las figs. 1A y 2, cada ventana 137 de valva esta provista con un material biocompatible, tal como una pelfcula 160, que esta acoplada a una parte de los lados 133 de ventana de valva con la pelfcula 160 que define una valva 140. Cada valva 140 define un borde libre 142 de valva y una base 143 de valva, de acuerdo con una realizacion. Como se describira mas adelante, se anticipa que se puede proporcionar una pluralidad de realizaciones de configuraciones de base de valva. De acuerdo con una realizacion, la pelfcula 160 esta acoplada a una parte de los lados 133 de ventana de valva y a la base 134 de ventana de valva donde la valva 140 esta definida por la parte de los lados 133 de ventana de valva y a la base 134 de ventana de valva.

La forma de las valvas 140 esta definida en parte por la forma de la ventana 137 de valva y el borde libre 142 de valva. Cuando las valvas 140 estan en una posicion completamente abierta, la valvula 100 presenta un orificio 142 de valvula sustancialmente circular como se ha mostrado en la fig. 3A. Se permite el flujo de fluido a traves del orificio 102 de valvula cuando las valvas 140 estan en una posicion abierta.

Cuando las valvas 140 circulan entre las posiciones abierta y cerrada, las valvas 140 flexionan generalmente alrededor de la base 143 de valva y de la parte de los lados 133 de ventana de valva a las que esta acoplada la valva. Cuando la valvula 100 esta cerrada, generalmente alrededor de la mitad de cada uno de los bordes libres 142 de valva hacen tope con una mitad adyacente de un borde libre 142 de valva de una valva 140 adyacente, como se ha mostrado en la fig. 3B. Las tres valvas 140 de la realizacion de la fig. 3B se encuentran en un punto triple 148. El orificio 102 de valvula es ocluido cuando las valvas 140 estan en la posicion cerrada deteniendo el flujo de fluido.

Con referencia a la fig. 3B, de acuerdo con una realizacion, cada valva 140 incluye una region central 182 y dos regiones laterales 184 sobre lados opuestos de la region central 182.La region central 182 esta definida por una forma que es sustancialmente la de un triangulo isosceles definido por dos lados 183 de la region central, la base 143 de valva y el borde libre 142. Los dos lados 183 de la region central convergen desde la base 143 de valva al borde libre 142. Cada una de las regiones laterales 184 tiene una forma que es sustancialmente la de un triangulo y cada una esta definida por uno de los lados 183 de la region central, uno de los lados 141 de valva, y el borde libre 142.

De acuerdo con una realizacion, cada una de las dos regiones laterales 184 y la region central 182 son sustancialmente planas cuando la valvula 100 esta en la posicion cerrada o bajo ninguna carga de presion.

La valva 140 puede estar configurada para accionar a un diferencial de presion en la sangre causado, por ejemplo, por la contraccion de un ventriculo o una auricula del corazon, tal diferencial de presion es ripicamente el resultado de una presion de fluido construida sobre un lado de la valvula 100 cuando esta cerrada. Cuando la presion sobre un lado de entrada de la valvula 100 aumenta por encima de la presion sobre el lado de salida de la valvula 100, la valva 140 se abre y la sangre fluye a su traves. Cuando la sangre fluye a traves de la valvula 100 a una camara o vaso sangumeo vecino, la presion se igual. Cuando la presion sobre el lado de salida de la valvula 100 aumenta por encima de la presion sangumea sobre el lado de entrada de la valvula 100, la valva 140 vuelve a la posicion cerrada impidiendo generalmente el flujo retrogrado de sangre a traves del lado de entrada de la valvula 100.

Se entiende que el marco 130 de valva puede comprender cualquier numero de ventanas 137 de valva, y asf las valvas 140, adecuadas para un proposito particular, de acuerdo con realizaciones. Se anticipan los marcos 130 de valva que comprenden uno, dos, tres o mas ventanas 137 de valva y que corresponden a las valvas 140.

Pelfcula de Valva

El material biocompatible que constituye la valva 140 puede comprender cualquier tejido biologico o sintetico, materiales biocompatibles suficientemente compatibles y flexibles, tales como un polnriero biocompatible. En una realizacion, la valva 140 comprende un polfmero biocompatible que es combinado con un elastomero, denominado compuesto. Un material de acuerdo con una realizacion incluye un material compuesto que comprende una membrana de fluoropolfmero expandido, que comprende una pluralidad de espacios dentro de una matriz de fibrillas, y un material de elastomero. Debe apreciarse que se pueden combinar multiples tipos de membranas de fluoropolfmero y multiples tipos de materiales de elastomero para formar un estratificado mientras que permanecen dentro del marco de la presente descripcion. Tambien debe apreciarse que el material de elastomero puede incluir multiples elastomeros, multiples tipos de componentes no de elastomero, tales como rellenos inorganicos, agentes terapeuticos, marcadores radiopacos, y similares mientras que permanecen dentro del marco de la presente descripcion.

De acuerdo con una realizacion, el material compuesto incluye un material de fluoropolnriero expandido hecho a partir de membrana de ePTFE porosa, por ejemplo como se describe generalmente en la Patente de los EE.UU n° 7.306.729 de Bacino.

El fluoropolfmero expandible, utilizado para formar el material de fluoropolfmero expandido descrito, puede comprender homopolfmero de pTfE. En realizaciones alternativas, se pueden utilizar mezclas de PTFE, PTFE modificado expandible y/o copolfmeros expandidos de PTFE.. Se han descrito ejemplos no limitativos de materiales de fluoropolfmero adecuados en, por ejemplo, la Patente de los EE.UU n° 5.708.044, de Branca, la Patente de los EE.UU n° 6.541.589, de Baillie, la Patente de los EE.UU n° 7.531.611, de Sabol y col., la Solicitud Patente de los EE.UU n° 11/906.877, de Ford, y la Solicitud de Patente de los EE.UU n° 12/410.050, de Xu y col.

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La membrana de fluoropoKmero expandido puede comprender cualquier microestructura adecuada para conseguir el rendimiento de valva deseado. De acuerdo con una realizacion, el fluoropoKmero expandido comprende una microestructura de nodos interconectados por fibrillas, tal como se ha descrito en la Patente de los EE.UU n° 3.953.566 de Gore. Las fibrillas se extienden radialmente desde los nodos en una pluralidad de direcciones, y la membrana tiene una estructura generalmente homogenea. Las membranas que tienen esta microestructura pueden exhibir tfpicamente una relacion de resistencia a la traccion de matriz en dos direcciones ortogonales de menos de 2, y posiblemente menos de 1,5.

En otra realizacion, la membrana de fluoropolfmero expandido tiene una microestructura de sustancialmente solo fibras, como se ha ensenado generalmente por la Patente de los EE.UU n° 7.306.729, de Bacino. La membrana de fluoropolfmero expandido que tiene sustancialmente solo fibrillas, puede poseer un area de superficie elevada, tal como mayor que 20 m2/g, o mayor que 25 m2/g, y en algunas realizaciones puede proporcionar un material de resistencia mecanica altamente equilibrada que tiene un producto de resistencias a la traccion de matriz en dos direcciones ortogonales de al menos 1,5 x 105 MPa2, y/o una relacion de resistencias a la traccion de matriz en dos direcciones ortogonales de menos de 4, y posiblemente menos de 1,5.

La membrana de fluoropolfmero expandido puede hacerse a medida para tener cualquier grosor y masa adecuados para conseguir el rendimiento de valva deseado. A modo de ejemplo, pero no limitado al mismo, la valva 140 comprende una membrana de fluoropolfmero expandido que tiene un grosor de aproximadamente 0,1 pm. La membrana de fluoropolnriero expandido puede poseer una masa por area de aproximadamente 1,15 g/m2. Las membranas de acuerdo con una realizacion de la invencion pueden tener resistencia a la traccion de matriz de aproximadamente 411 MPa en la direccion longitudinal y 315 MPa en la direccion transversal.

Se pueden incorporar materiales adicionales en los poros o dentro del material de las membranas o entre capas de membranas para mejorar las propiedades deseadas de la valva. Los materiales compuestos descritos en este documento pueden ser hechos a medida para tener cualquier grosor y masa deseados para conseguir el rendimiento de valva deseado. Los materiales compuestos de acuerdo con las realizaciones pueden incluir membranas de fluoropolfmero y tener un grosor de aproximadamente 1,9 pm y una masa por area de aproximadamente 4,1 g/m2.

La membrana de fluoropolfmero expandido combinada con elastomero para formar un material compuesto proporciona los elementos de la presente descripcion con los atributos de rendimiento requeridos para utilizar en aplicaciones de implante de flexion de ciclo elevado, tales como valvas de valvula cardfaca, de diferentes maneras. Por ejemplo, la adicion del elastomero puede mejorar el rendimiento de fatiga de la valva eliminando o reduciendo el endurecimiento observado con materiales de ePTFE solamente. Ademas, puede reducir la probabilidad de que el material sufra una deformacion fija permanente, tal como arrugas o pliegues, que podna dar como resultado un rendimiento comprometido. En una realizacion, el elastomero ocupa sustancialmente todos el volumen o espacio de poro dentro de la estructura de poro de la membrana de fluoropolfmero expandido. En otra realizacion el elastomero estan presente sustancialmente en todos los poros de al menos una capa de fluoropolfmero. Teniendo el elastomero llenando el volumen de poro o presente sustancialmente en todos los poros se reduce el espacio en el que los materiales extranos pueden ser incorporados indeseablemente al compuesto. Un ejemplo de tal material extrano es el calcio que puede ser retirado a la membrana del contacto con la sangre. Si el calcio resulta incorporado al material compuesto, como el utilizado en una valva de valvula cardfaca, por ejemplo, pueden producirse danos mecanicos durante el ciclo abierto y cerrado, conduciendo asf a la formacion de agujeros en la valva y a la degradacion de la hemodinamica.

En una realizacion, el elastomero que es combinado con el ePTFE es un copolfmero termoplastico de tetrafluoroetileno (TFE) y eter perfluorometilvimlico (PMVE), tal como se describe en la Patente de los EE.UU n° 7.462.675 de Chang y col. Como se ha tratado anteriormente, el elastomero es combinado con la membrana de fluoropolfmero expandido de tal manera que el elastomero ocupa sustancialmente todo el espacio vado o los poros dentro de la membrana de fluoropolfmero expandido para formar un material compuesto. Este llenado de los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido con elastomero puede ser realizado por una variedad de metodos. En una realizacion, un metodo para llenar los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido incluye las operaciones de disolver el elastomero en un disolvente adecuado para crear una solucion con una viscosidad y una tension superficial que es apropiada para fluir parcial o completamente a los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido y permite evaporar el disolvente, dejando el relleno atras.

En una realizacion, el material compuesto comprende tres capas: dos capas exteriores de ePTFE y una capa interior de un fluoroelastomero dispuesto entre ellas. Fluoroelastomeros adicionales pueden ser adecuados y se han descrito en la Publicacion de los EE.UU n° 2004/0024448 de Chang y col.

En otra realizacion, un metodo para llenar los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido incluye las operaciones de entregar el relleno a traves de una dispersion para llenar parcial o completamente los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido.

En otra realizacion, un metodo para llenar los poros de la membrana de fluoropolfmero expandido incluye las operaciones de poner la membrana de fluoropolfmero expandido porosa en contacto con una lamina del elastomero bajo condiciones de calor y/o presion que permiten al elastomero fluir a los poros de la membrana de fluoropolfmero

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expandido.

En otra realizacion, un metodo para llenar los poros de la membrana de fluoropoKmero expandido incluye las operaciones de polimerizar el elastomero dentro de los poros de la membrana de fluoropoKmero expandido en primer lugar llenado los poros con un prepolfmero del elastomero y despues curando el elastomero al menos parcialmente.

Despues de alcanzar un porcentaje mmimo en peso de elastomero, las valvas construidas a partir de materiales de fluoropolfmero o de ePTFE generalmente rinden mejor con porcentajes crecientes de elastomero dando como resultado vidas de ciclo significativamente aumentadas. En una realizacion, el elastomero combinado con el ePTFE es un copolfmero termoplastico de tetrafluoroetileno y eter de perfluorometilvimlico, tal como se ha descrito en la Patente de los EE.UU n° 7.462.675 de Chang y col., y otras referencias que se conocenan por los expertos en la tecnica. Otros polnmeros biocompatibles que pueden ser adecuados para utilizar como una valva incluyen pero no estan limitados a los grupos de uretanos, siliconas(organopolisiloxanos), copolfmeros de silicio-uretano, copolfmeros de estireno/isobutileno, poliisobutileno, polietileno-co-poli(acetato de vinilo), copolfmeros de poliester, copolfmeros de nailon, copolfmeros de hidrocarburo fluorado y copolfmeros o mezclas de cada uno de los anteriores.

Otras Consideraciones

De acuerdo con una realizacion, la valvula 100 puede estar configurada para impedir la interferencia con un sistema de conduccion cardfaca al no cubrir la rama del haz en el ventnculo izquierdo cuando se implanta, tal como se puede encontrar con un procedimiento de sustitucion de valvula aortica. Por ejemplo, la valvula 100 puede comprender una longitud de menos de aproximadamente 25 mm y menos de aproximadamente 18 mm. La valvula 100 tambien puede comprender una relacion de aspecto de menos de uno, en la que la relacion describe la relacion entre la longitud de la valvula 100 al diametro funcional, expandido. Sin embargo, la valvula 100 puede ser construida en cualquier longitud y, mas generalmente, cualquier dimension deseable.

De acuerdo con una realizacion de una valvula 100 adecuada para la entrega por transcateter la valvula 100 puede ser comprimida a una configuracion colapsada que tiene un diametro menor y expandida a una configuracion expandida de modo que la valvula 100 pueda ser entregada a traves de cateter en la configuracion colapsada y expandida tras desplegarse dentro del orificio 150 de tejido como se ha mostrado en la fig. 4A. El marco 130 de valva puede ser operable para recuperar la uniformidad circunferencial cuando se pasa de la configuracion colapsada a la configuracion expandida.

La valvula 100 puede comprender ademas un agente bio-activo. Los agentes bio-activos pueden ser revestidos sobre una parte o la totalidad de la pelfcula 160 para la liberacion controlada de los agentes una vez que se ha implantado la valvula 100. Los agentes bio-activos pueden incluir, pero no estan limitados a, agentes vasodilatadores, anti-coagulantes, anti-plaquetarios, anti-trombogenicos, pero no limitados a, heparina. Otros agentes bio-activos tambien pueden incluir, pero no estan limitados a agentes tales como, por ejemplo, agentes anti-proliferativos/antimitoticos que incluyen productos naturales tales como alcaloides vinca (es decir, vinblastina, vincristina, y vinorelbina), paclitaxel, epidipodofilotoxinas (es decir, etoposida, teniposida), antibioticos (dactinomicina (actinomicina D) daunorubicina, doxorubicina y idarubicina), antraciclinas, mitoxantrona, bleomicinas, plicamicina (mitramicina) y mitomicina, enzimas (L- asparaginasa que metaboliza esquematicamente la L-asparagina y priva a las celulas que no tienen la capacidad de sintetizar su propia asparagina); agentes antiplaquetarios tales como inhibidores de G(GP) Ilb/IIIa y antagonistas del receptor de vitronectina; agentes alquilantes anti-proliferativos/antimitoticos tales como gas nitrogeno (mecloretamina, ciclofosfamida y analogos, melfalan, clorambucil), etileniminas y metilmelaminas (hexametilmelamina y tiotepa), alquil sulfonatos-busulfan, nitrosoureas (carmustina (BCNU) y analogos, estreptozocina), trazenos-dacarbazinina (DTlC); antimetabolitos anti-prolieferativos/antimitoticos tales como analogos de acido folico (metotrexato), analogos de pirimidina (fluorouracilo, floxuridina, y citarabina), analogos de purina e inhibidores relacionados (mercaptopurina, tioguanina, pentostatina y 2-clorodeoxiadenosina {cladribina}); complejos de coordinacion de platino (cisplatino, carboplatino), procarbazina, hidroxiurea, mitotano, aminoglutetimida; hormonas (es decir, estrogeno); anti-coagulantes (heparina, sales de heparina sintetica y otros inhibidores de trombina); agentes fibrinolfticos (tales como activador de plasminogeno tisular, estreptoquinasa y uroquinasa), aspirina, dipiridamol, ticlopidina, clopidrogel, abciximab; antimigratorio; antisecretor (breveldina); anti-inflamatorio: tales como esteroides adrenocorticales (cortisol, cortisona, fludrocortisona, prednisona, prednisolona, 6a-metilprednisolona, triamcinolona, betametasona, y dexametasona), agentes no esteroideos (derivados de acido salidlico es decir aspirina; derivados de para-aminofenol es decir acetominofen; acidos aceticos indol e indeno (indometacina, sulindac, y etodalac), acidos aceticos heteroaril (tometin, diclofenac, y ketorolac), acidos arilpropionicos (ibuprofeno y derivados), acidos antranflicos (acido mefenamico, y acido meclofenamico), acidos enolicos (piroxicam, tenoxicam, fenilbutazona, y oxipentatrazona), nabumetona, compuestos de oro (auranofina, aurotioglucosa, tiomalato de sodio de oro); inmunosupresores: (ciclosporina, tacrolimus (FK-506), sirolimus (rapamicin), azatioprina, micofenolato mofetil); agentes angiogenicos: factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factor de crecimiento de fibroblastos (FGF); bloqueadores de los receptores de angiotensina; donantes de oxido mtrico; oligonucleotidos anti-sentido y combinaciones de los mismos; inhibidores de ciclo celular, inhibidores mTOR, e inhibidores de kinasa de transduccion de senal receptora de factor de crecimiento; retinoides; inhibidores de ciclina/CDK; inhibidores de reductasa co-enzima HMG (estatinas); e inhibidores de proteasa.

Sistema de Entrega por Transcateter

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En una realizacion, con referencia a la fig. 4A, un sistema 500 de entrega de valvula comprende una valvula 100 que tiene una configuracion colapsada y una configuracion expandida como se ha descrito previamente y un cateter 480 flexible alargado, tal como un cateter con balon, configurado para desplegar la valvula 100 a traves del cateter. El cateter 480 puede comprender un balon para expandir la valvula 100 y/o si se requiere, para retocar la valvula 100 para asegurar una instalacion apropiada. La valvula 100 puede estar montada en la seccion distal del cateter 480 para su entrega a traves del sistema vascular. Con el fin de mantener la valvula en una configuracion colapsada sobre el cateter 480, el sistema de entrega de valvula puede comprender ademas una vaina extrafole (no mostrada) para ajustarse estrechamente sobre la valvula 100 de transcateter.

Un metodo de entrega puede comprender las operaciones de comprimir radialmente una valvula a su configuracion colapsada sobre la extremidad distal de un cateter flexible alargado que tiene extremidades proximal y distal; entregar la valvula a un orificio de tejido, tal como un orificio de valvula aortica nativa, a traves de una via transfemoral o transapical, y expandir la valvula dentro del orificio de tejido. La valvula puede ser expandida inflando un balon.

Un metodo de entrega puede comprender las operaciones de comprimir radialmente una valvula a su configuracion colapsada, sobre la seccion distal de un cateter flexible alargado que tiene extremidades proximal y distal. Una restriccion, que puede ser conectada a una atadura que pasa a traves del orificio de valvula y de la luz del cateter, se ajusta alrededor de los postes de la valvula. La valvula es entregada entonces a un orificio de valvula nativa, tal como un orificio de valvula aortica nativa, a traves de una via de entrega y expandida al orificio nativo. La via de entrega puede comprender una via transfemoral o transapical. La valvula puede ser expandida inflando un balon.

Realizaciones Quirurgicas

Se ha apreciado que las realizaciones de la valvula 100 pueden ser implantadas quirurgicamente en lugar de utilizar tecnicas de transcateter. Las realizaciones de una valvula 100 implantada quirurgicamente pueden ser sustancialmente las mismas que las descritas anteriormente, con la adicion de un manguito de costura junto a la superfine exterior 126a de marco de valva, como se ha mostrado en la fig. 4B, de acuerdo con una realizacion. El manguito de costura, que es bien conocido en la tecnica, es operable para proporcionar una estructura que recibe sutura para acoplar la valvula 100 a un lugar de implante, tal como el orificio de tejido. El manguito de costura puede comprender cualquier material adecuado, tal como, pero no limitado a, poliester de doble velveton. El manguito de costura puede estar ubicado circunferencialmente alrededor de la base del marco 130 de valva o perivalvular dependiendo del marco de valva.

Metodo de Creacion

Las realizaciones descritas en este documento tambien pertenecen a un metodo para crear las realizaciones de la valvula 100 como se ha descrito en este documento. Con el fin de crear las diferentes realizaciones, se puede utilizar un mandril cilmdrico 710. Con referencia a la fig. 6, el mandril 710 comprende una forma estructural operable para recibir el marco 130 de valva en ella. Una realizacion de un metodo para crear una valvula 100 comprende las operaciones de envolver una primera capa de pelfcula 160, por ejemplo, un compuesto como se ha descrito en este documento, a una forma tubular alrededor del mandril 710; colocar el marco 130 de valva sobre la primera capa de pelfcula 160, como se ha mostrado en la fig. 6; formar una segunda capa de pelfcula 160 sobre el marco 130 de valva; fijar termicamente el conjunto; recibir el conjunto sobre un mandril de corte 712 como se ha mostrado en las figs. 7A y 7B; cortar la pelfcula 160 a traves de la parte superior de la ventana de valva dentro de la ventana 137 de valva.

EJEMPLO

En realizaciones ejemplares, una valvula cardfaca que tiene valvas polimericas formadas a partir de un material compuesto que tiene una membrana de fluoropolfmero expandido y un material de elastomero y unida a un marco metalico no plegable, semi-ngido, y ademas se ha construido un aliviador de tension de acuerdo con el siguiente proceso:

Se mecanizo por laser un marco 130 de valva a partir de una longitud de tubo de cromo de cobalto MP35N templado con un diametro exterior de 26,0 mm y un grosor de pared de 0,6 mm en la forma. El marco de valva fue electro-pulido dando como resultado una retirada de material de 0,0127 mm desde cada superficie y dejando los bordes redondeados. Se expuso el marco de valva a una operacion de rugosidad superficial para mejorar la adherencia de las valvas al marco de valva. Se limpio el marco de valva por inmersion en un bano ultrasonico de acetona durante aproximadamente cinco minutos. Toda la superficie de marco metalico se sometio entonces a un tratamiento de plasma utilizando el equipo (por ejemplo, PVA TePLa America, Inc Plasma Pen, Corona, CA) y los metodos comunmente conocidos por los expertos en la tecnica. Este tratamiento tambien sirvio para mejorar la humectacion del adhesivo de propileno etileno fluorado (FEP).

Se aplico entonces polvo de FEP (Daikin America, Orangeburg N.Y.) al marco de valva. Mas espedficamente, el polvo de FEP fue removido para formar una “nube” suspendida en el aire en un aparato de curvatura contenido, tal como un mezclador de tipo de cocina estandar, mientras el marco de valva estaba suspendido en la nube. Se expuso el marco de valva a la nube de polvo de FEP hasta que una capa de polvo se adhirio a toda la superficie del marco de valva. Se sometio entonces el marco de valva a un tratamiento termico colocandolo en un horno de aire forzado ajustado a 320 °C durante aproximadamente tres minutos. Esto hizo que el polvo se derritiera y se adhiriera como un revestimiento delgado

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sobre todo el marco de valva. El marco de valva se retiro del horno y se dejo enfriar aproximadamente a la temperatura ambiente.

El aliviador de tension se unio al marco de valva de la siguiente manera. Se dispuso un tubo de ePTFE de diametro de 15 mm sinterizado de paredes delgadas (122 pm) sobre un mandril metalico ventilado de 24,5 mm estirando radialmente sobre un mandril afilado. Se envolvieron circunferencialmente dos capas de una membrana de ePTFE sustancialmente no porosa con un revestimiento de FEP continuo sobre el mandril con el lado de FEP hacia el mandril. El mandril envuelto se coloco en un horno de conveccion ajustado a 320 °C y calentado durante 20 min. Se combino el ePTFE y la membrana de ePTFE sustancialmente no porosa para servir como un revestimiento de liberacion interior y se perforo utilizando una hoja de bistun para comunicar presion entre los agujeros de ventilacion en el mandril. Todo este revestimiento de liberacion es retirado en una etapa posterior.

Se dispuso una longitud de 5 cm del tubo de ePTFE de diametro interior de 22 mm parcialmente sinterizado de paredes gruesas (990p) (densidad = 0,3 g/cm3) sobre el mandril de metalico ventilado de 24,5 mm con el revestimiento de liberacion. Se aumento el diametro interior del tubo de ePTFE estirandolo sobre un mandril afilado para alojar el mayor diametro de mandril.

Se construyo una pelfcula delgada (4 pm) de tipo 1 FEP (ASTM D3368) utilizando una extrusion y estiramiento de fusion. Se envolvio una capa del FEP sobre la longitud de 5 cm del tubo de ePTFE.

Se dispuso el marco de valva revestido con polvo de FEP sobre el mandril metalico ventilado generalmente en el medio del tramo de 5 cm de tubo de ePTFE y de pelfcula de FEP.

Se envolvio una capa del FEP sobre el marco de valva y 5 cm de longitud del tubo de ePTFE.

Se dispuso una segunda longitud de 5 cm del tubo de ePTFE de diametro interior de 22 mm / grosor de 990 pm sobre el conjunto estratificado sobre el mandril metalico ventilado de 24,5 mm estirando su radio sobre un mandril afilado para alojar el mayor diametro construido.

Se configuro una membrana de ePTFE sustancialmente no porosa a un cilindro en un diametro mayor que el construido y colocado sobre el conjunto, denominado tubo de sacrificio. Se utilizo fibra de EPTFE sinterizada (por ejemplo Gore® Rastex® Sewing Thread, Pieza #S024T2, Newark DE) para sellar ambas extremidad del tubo de sacrificio contra el mandril.

Se calento el conjunto, incluido el mandril, en un horno de conveccion (punto fijo de temperatura de 390 °C) capaz de aplicar una presion neumatica de 100 psi externa al tubo de sacrificio descrito anteriormente mientras que mantiene un vado interno al mandril. Se cocino el conjunto durante 40 min de tal manera que la temperatura del mandril alcanzo aproximadamente 360 °C (como medida por un contacto directo de termopar con el diametro interior del mandril). Se retiro el conjunto del horno y se dejo enfriar aproximadamente a temperatura ambiente mientras todavfa bajo presion de 100 psi y vado.

Se retiro entonces el tubo de sacrificio. Se aplico una presion de aproximadamente 30 psi al diametro interno del mandril para ayudar en la retirada del conjunto. Se separo el revestimiento de liberacion interior del diametro interno del conjunto invirtiendo el revestimiento y alejandolo axialmente.

Se recorto el material polimerico con un escalpelo y se retiro de las ventanas de valva y de la parte inferior del marco de valva dejando aproximadamente 0,5 a 1,0 mm de voladizo de material.

Se preparo entonces un material de valva. Se fabrico una membrana de ePTFE de acuerdo con las ensenanzas generales descritas en la Patente de los EE.UU 7.306.729. La membrana de ePTFE tema una masa por area de 0,452 g/m2, un grosor de aproximadamente 508 nm, una resistencia a la traccion de matriz de 705 MPa en la direccion longitudinal y 385 MPa en la direccion transversal. Se embebio esta membrana con un fluoroelastomero. El copolfmero consiste esencialmente en entre aproximadamente 65 y 70 por ciento de peso de eter perfluorometilvimlico y complementariamente aproximadamente el 35 y 30 por ciento en peso de tetrafluoroetileno.

Se disolvio el fluoroelastomero en Novec HFE7500 (3M, St Paul, MN) en una concentracion del 2,5%. Se revistio la solucion utilizando una barra principal sobre la membrana de EPTFE (mientras que era soportada por una pelfcula de liberacion de polipropileno) y se seco en un horno de conveccion ajustado a 145 °C durante 30 segundos. Despues de 2 operaciones de revestimiento, el ePTFE/fluoroelastomero o compuesto final tema una masa por area de 1,75 g/m2, 29,3% de fluoropolfmero en peso, una resistencia a la rotura de cupula de aproximadamente 8,6 KPa, y grosor de 0,81 pm.

La valva final estaba compuesto de 28,22% de fluoropolfmero en peso con un grosor de 50,3 pm. Cada valva tema 26 capas del compuesto y una relacion de grosor/numero de capas de 1,93 pm.

La valvula resultante inclrna valvas formadas a partir de un material compuesto con mas de una capa de fluoropolfmero que tiene una pluralidad de poros y un elastomero presente sustancialmente en todos los poros de la mas de una capa

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de fluoropoKmero. Cada valva era movil entre una posicion cerrada, mostrada ilustrativamente en la fig. 3B, en la que se impidio sustancialmente que el fluido fluyera a traves de la valvula, y una posicion abierta, mostrada ilustrativamente en la fig. 3A, en la que se permitio fluir el fluido a traves de la valvula.

El rendimiento de las valvas de valvula se caracterizo por un duplicador de impulso en tiempo real que midio las presiones anatomicas tipicas y fluyo a traves de la valvula. El rendimiento de flujo se caracterizo por el siguiente proceso:

Se encapsulo el conjunto de valvula en un anillo anular de silicona (estructura de soporte) para permitir que el conjunto de valvula fuera evaluado subsiguientemente en un duplicador de impulso en tiempo real. Se realizo el proceso de encapsulado de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del duplicador de impulso (ViVitro Laboratories Inc., Victoria BC, Canada)

Se coloco entonces el conjunto de valvula encapsulado en un sistema duplicador de impulso de flujo cardfaco izquierdo en tiempo real. El sistema duplicador de impulso de flujo incluyo los siguientes componentes suministrados por VSI Vivitro Systems Inc., Victoria BC, Canada: un Servo-Amplificador de Potencia de Super Bomba, Numero de Pieza SPA 3891; una Cabeza de Super Bomba, Numero de Pieza SPH 5891B, area del cilindro 38.320 cm2; un puesto/dispositivo de valvula; un Generador de Forma de Onda, TriPack Numero de Pieza TP 2001; una Interfaz de Sensor, Numero de Pieza VB 2004; un Componente Amplificador de Sensor, Numero de Pieza AM 9991; y un Medidor de Flujo Electromagnetico de Onda Cuadrada, Carolina Medical Electronics Inc., East Bend, NC, USA.

En general, el sistema duplicador de impulso de flujo utiliza una bomba de piston, de desplazamiento fijo para producir un flujo de fluido deseado a traves de la valvula en prueba.

El sistema duplicador de impulso de flujo cardfaco se ajusto para producir el flujo deseado (5L/min), presion media (15mmHg), y tasa de impulso simulado (70 bpm). La valvula en prueba se sometio entonces a ciclos durante 5 a 20 minutos.

Se midieron y se recogieron los datos de presion y de flujo durante el perfodo de prueba, incluyendo presiones del ventnculo derechos, presiones pulmonares, caudales, y posicion del piston de bomba. Los parametros utilizados para caracterizar la valvula son area efectiva de orificio y fraccion regurgitante. El area efectiva de orificio (EOA), que puede ser calculada como sigue: EOA(cm2) = Qrms / (51,6 * (AP)1/2) donde Qrms es el caudal sistolico/diastolico de rafz cuadrada media (cm3/s) y AP es la cafda de presion sistolica/diastolica media (mmHg).

Otra medida del rendimiento hidrodinamico de una valvula es la fraccion regurgitante, que es la cantidad de fluido o sangre regurgitada a traves de la valvula dividida por el volumen sistolico.

El rendimiento hidrodinamico se midio antes de la prueba de desgaste acelerado. Los valores de rendimiento fueron; EOA = 2,4 cm2 y la fraccion regurgitante = 11,94%.

Sera evidente para los expertos en la tecnica que se pueden realizar diferentes modificaciones y variaciones en las presentes realizaciones sin salir del marco de las realizaciones. Asf, se pretende que las presentes realizaciones cubran las modificaciones y variaciones de esta invencion siempre que entren dentro del marco de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una valvula protesica (100), que comprende:

un marco (130) de valva que tiene generalmente una forma tubular, definiendo el marco de valva una pluralidad de ventanas (137) de valva en la que cada una de las ventanas de valva incluye dos lados (138) de ventana de valva, una base de ventana de valva, y una parte superior de ventana de valva; y

una pelfcula (160) acoplada al marco de valva y que define al menos una valva (140) que se extiende desde cada una de las ventanas de valva, en la que cada valva tiene sustancialmente la forma de un trapecio isosceles que tiene dos lados (141) de valva, una base (143) de valva y un borde libre (142) opuesto a la base de valva, en la que los dos lados de valva divergen desde la base de valva, en la que la base de valva es sustancialmente plana, en la que la base de valva esta acoplada a una base de ventana y en la que cada uno de los dos lados de valva esta acoplado a uno de los dos lados de ventana.
2. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que el marco (130) de valva comprende una pluralidad de elementos de marco de valva separados que definen sustancialmente un triangulo isosceles interconectado por un elemento de base (138) que define cada una de las ventanas (137) de valva que definen una forma de un trapecio isosceles.
3. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 2, en la que el lado (133) de ventana de valva esta definido por un lado de un triangulo y un lado de un triangulo adyacente, y en la que cada base (134) de ventana de valva esta definida por el elemento de base (138).
4. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que cada valva (140) incluye una region central (182) y dos regiones laterales (184) sobre lados opuestos de la region central, en la que la region central esta definida por una forma que es sustancialmente la de un triangulo isosceles definida por dos lados (183) de la region central, la base (143) de valva y el borde libre (142) de valva, en la que los dos lados de la region central convergen desde la base de valva, y en la que cada una de las dos regiones laterales tiene una forma que es sustancialmente la de un triangulo y cada una esta definida por uno de los lados de la region central, uno de los lados (141) de valva, y el borde libre de valva.
5. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 4, en la que cada una de las dos regiones laterales (184) y la region central (182) son sustancialmente planas cuando la valvula protesica esta en una posicion cerrada bajo condiciones no presurizadas.
6. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que el marco (130) de valva comprende una primera extremidad (121a) de marco de valva y una segunda extremidad (121b) de marco de valva opuesta a la primera extremidad de marco de valva, teniendo la ventana (137) de valva una forma determinada, al menos en parte, envolviendo un trapecio isosceles bidimensional sobre la forma tubular del marco de valva, teniendo el trapecio isosceles una base y dos lados que divergen desde la base, y en la que un lado de los trapecios isosceles adyacentes se encuentra en la segunda extremidad de marco de valva;

comprendiendo ademas la valvula protesica opcionalmente un elemento vertical (136) que se extiende desde donde se encuentran los trapecios isosceles adyacentes, teniendo el elemento vertical una longitud que se extiende a la segunda extremidad de marco de valva.
7. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que la pelfcula (160) esta acoplada a una superficie exterior (132a) y/o a una superficie interior (132b) del marco (130) de valva, en la que la pelfcula define la valva que se extiende desde cada una de las ventanas de valva.
8. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1 en la que un lado (133) de ventana de valva de una ventana (137) de valva esta interconectado con un lado de ventana de valva de una ventana de valva adyacente.
9. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que el marco (130) de valva comprende una pluralidad de ventanas (137) de valva separadas definiendo cada una sustancialmente un triangulo isosceles interconectado por un elemento de base (138) entre ellas, en la que cada lado (133) de ventana de valva esta definido por un lado de un triangulo y por un lado de un triangulo adyacente, y en la que cada base (134) de ventana de valva esta definida por el elemento de base.
10. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que el marco (130) de valva comprende una pluralidad de ventanas (137) de valva interconectadas separadas, definiendo cada ventana de valva trapecios sustancialmente isosceles, en la que cada lado (133) de ventana de valva esta definido por los lados de ventana de los trapecios isosceles, y en la que cada base (134) de ventana de valva esta definida por un elemento de base (138).
11. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que la valvula protesica comprende una configuracion plegada y una configuracion expandida para la entrega por transcateter.

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12. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que la valva (140) comprende un material polimerico y opcionalmente un estratificado.
13. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 12, en la que el estratificado tiene mas de una capa de una membrana de fluoropoKmero.
14. La valvula protesica (100) de la reivindicacion 1, en la que la valva (140) comprende una pelfcula (160) que tiene al menos una capa de membrana de fluoropolfmero que tiene una pluralidad de poros y un elastomero presente sustancialmente en todos los poros de al menos una capa de membrana de fluoropolfmero; opcionalmente

en la que la pelfcula comprende menos de aproximadamente el 80% de membrana de fluoropolfmero en peso; o en la que el elastomero comprende (per)fluoroalquivinileteres (PAVE);

o en la que el elastomero comprende un copolfmero de tetrafluoroetileno y eter de perfluorometilvinilo; o en la que la membrana de fluoropolfmero comprende ePTFE.
15. Un metodo para formar una valvula cardfaca protesica (100), que comprende:

proporcionar un marco (130) de valva que tiene una forma generalmente tubular, definiendo el marco de valva una pluralidad de ventanas (137) de valva en la que cada una de las ventanas de valva incluye dos lados (133) de ventana de valva, una base (134) de ventana de valva, y una parte superior de ventana de valva;

proporcionar una pelfcula (160);

envolver la pelfcula alrededor del marco de valva poniendo mas de una capa de la pelfcula en contacto con capas adicionales de la pelfcula que definen al menos una valva (140) que se extiende desde cada una de las ventanas de valva, en la que cada valva tiene sustancialmente una forma de un trapecio isosceles que tiene dos lados (141) de valva, una base (143) de valva y un borde libre (142) opuesto a la base de valva, en la que dos lados de valva divergen desde la base de valva, en la que la base de valva es sustancialmente plana, en la que la base de valva esta acoplada a la base de ventana y en la que cada uno de los dos lados de valva esta acoplado a uno de los dos lados de ventana que proporcionan una estructura de soporte generalmente anular; y

unir las capas de pelfcula a sf mismas y al marco de valva;

en la que envolver la pelfcula alrededor del marco de valva comprende opcionalmente envolver una primera pelfcula alrededor de una superficie interior (132b) del marco de valva y una segunda pelfcula alrededor de una superfine exterior (132a) del marco de valva, en la que las valvas estan definidas por la primera pelfcula y la segunda pelfcula unidas juntas en las ventanas de valva.