创新工场

锚定球囊的研发及在经皮冠状动脉介入治疗术中的应用

董鹏 黄河 高晓

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引用格式: 董鹏,黄河,高晓.锚定球囊的研发及在经皮冠状动脉介入治疗术中的应用[J/OL].中华心血管病杂志(网络版),2018,1:e1000009(2018‑12‑12). http://www.cvjc.org.cn/index.php/Column / columncon / article_id / 161. DOI:10.3760/cma.j.issn.2096‑1588.2018.1000009.

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发布日期: 2018/12/12    浏览量: 9188 次

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目录
视频
研发背景
01:10
视频
设计原理及特点
00:40
视频
操作演示
00:53

研发背景

在经皮冠状动脉腔内成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty, PTCA)中,常需要微导管辅助以增加支撑力及导丝通过病变的成功率[1]。当微导管使用结束后,PTCA导丝保留在病变部位,将微导管撤出,后续治疗器械到达病变部位。由于微导管均为细长管状结构,且微导管的长度与导丝的长度相差不大,在回撤过程中,管腔内壁与导丝存在一定摩擦力,可能导致将PTCA导丝带出病变部位。为此,临床上可能采取压力泵反冲技术、延长导丝技术、PTCA球囊锚定技术等技术方式防止微导管在回撤过程中将导丝带出[1⁃3],但上述技术均存在一定局限性(表1,图1)。
目前临床上最为可靠的交换微导管的方式为普通PTCA球囊锚定技术,但该技术方式容易受导引导管和微导管规格的限制。如何提供最安全可靠的方式、不受导引导管和微导管规格的限制进行微导管交换,随时为临床提供最安全、可靠的操作方式,是我们研究设计的目的。
现在国内没有专门适用于交换微导管的锚定球囊导管上市。国外同类上市产品有2014年在日本上市的Kusabi Exchange device,国内目前没有上市;还有2017年在美国上市的Trapper Exchange Device,国内目前也没有上市。

设计目标

本产品为PCI手术过程中交换微导管时防止将导引导丝不慎脱出的锚定球囊导管。
1.安全性:(1)球囊导管物理性能(爆破压、断裂强度等)应符合法律法规的要求;(2)生物相容性、化学性能满足法律法规的要求。
2.有效性:(1)比普通PTCA球囊导管具有更广泛的适用性,能实现在6F导引导管内交换KDL双腔微导管或2.6 F微导管;(2)可靠性不低于压力泵反冲技术、延长导丝技术、PTCA球囊锚定技术。
3.操作性:与PTCA球囊锚定技术一样,不增加额外的操作或引进额外的技术。

设计原理及特点

锚定球囊导管主要由球囊、导管和接头组成。
1.球囊:球囊结构为两端锥体设计,材料为尼龙12(聚十二内酰胺),使用时利用球囊扩张作用,将导引导丝压向导引导管内壁,并固定导引导丝,从而实现器械的交换(图2)。
2.导管:导管为中空管状结构,材料为304不锈钢。生产制造时,首先通过激光切割机对不锈钢管材进行切割,加工出螺旋结构和小孔,从而实现导管远端到近端良好的硬度过渡,柔软的远端可防止导管硬度过高造成推送过程中损伤导引导管,硬度较高的近端可保持良好的推送性能;然后通过激光焊接机将导管远端密封芯与导管远端焊接,形成导管远端封闭的结构,然后在导管近端印深度标记(图3)。
3. 接头:锚定球囊导管设有标准鲁尔接头,可轻松连接压力泵,接头两边设有翼状薄片,便于术者手术过程中操纵器械(图4)。
4. 装配:锚定球囊导管装配时,将球囊放至导管远端,然后通过熔接的方式将球囊近端和远端均焊接至导管上,形成密封结构。材质为铂铱合金的不透X射线的示标,设置在导管远端部位,便于手术过程中确定导管位置。导管近端与接头连接,导管与接头连接部位设置应变释放套管(图5)。

与同类产品的比较

目前,中国境内没有专用于指引导管内采用球囊锚定方式进行交换的器械,境外仅有两个同类产品上。我们研发的专用于指引导管内交换器械的锚定
球囊导管,特点如下:
1.采用无导丝通道的单腔输送管设计,球囊直接套在导管管身上,实现锚定球囊导管不依赖导丝进行输送的使用要求,可实现极小的导管通过外径(通过外径0.027 in)和输送管管身外径(管身外径0.45 mm,即1.35 F)。
2.球囊管管身远端设有螺旋切割状柔性防擦段,从而实现导管远端到近端良好的硬度过渡,进而呈现出良好的推送性能,也可防止导管硬度过高造成推送过程中损伤导引导管市(图6)。
3.国外设计的锚定球囊长度与指引导管类似,这样在操作过程中需要全程透视,以防止球囊穿出导管。本球囊在设计上力争短于目前常用指引导管,即使全部送入也不会穿出导管导致血管损伤,故不需要透视,有助于减少射线曝光量。
4.相比仅在美国上市的Trapper Exchange Device和日本上市的Kusabi Exchange Device,我们的设计长度短且完全不用透视,因为长度不超出引导导管;而且国外这两个产品虽然通过外径与我们的锚定球囊导管相同,但Kusabi Exchange Device 和Trapper Exchange Device导管管身尺寸均为2.0 F,国产锚定球囊在管身尺寸上有自身优势,通过性更佳,在6 F引导导管里面锚定压住导丝撤出2.6 F的双腔微导管更容易。

临床应用及前景

锚定球囊导管临床应用过程如下:
1.固定导引导丝近端,将需进行交换的微导管回撤,直到微导管的近端靠近导引导丝的近端附近为止。
2.固定微导管,将锚定球囊导管完全插入连接Y阀的导引导管腔内。
3.扩张球囊,将导引导丝压至导引导管内壁,对导引导丝进行固定。
4.撤出微导管至体外。
5. 将锚定球囊导管负压,待球囊卸压后将锚定球囊导管撤出(图7)。
我们研发的锚定球囊导管,采用贯穿全长的中空管状的不锈钢导管结构,实现极小通过外径的同时,具备更小的管身尺寸(外径1.35 F),可降低在输送过程中,锚定球囊与其他器械的摩擦,有利于导管的输送,为手术操作提供便利,能更好地满足临床需求。
  • 作者: 董鹏 1    黄河 2    高晓 3   

  • 作者单位: 北京航空总医院心内科100076 1    湘潭市中心医院心内科,湖南411199 2    湖南 埃普特医疗器械有限公司,湘乡411404 3   

  • 通信作者: 董鹏,Email:745315434@qq.com

  • 关键词: 血管成形术, 气囊, 冠状动脉;支架

  • DOI: 10.3760/cma.j.issn.2096‑1588.2018.1000009

  • 基金项目: 无

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  • 收稿日期: 2018-07-10

  • 录用日期: 2018-08-25

  • 本文编辑: 常青云,史红

  • 摘要中文

    无

    摘要英文

    无

    表1.png

























    本研究主要材料与器材

    无

    参考文献

    [1] 葛雷,陆浩,戴宇翔,等. 扩张微导管在慢性完全闭塞病变中的应用价值——经桡动脉正向介入治疗[J]. 中国介入心脏病学杂志,2014,22(6):349⁃352.DOI:10.3096/j.issn.1004⁃8812.2014.06.002.
    [2] 葛均波. 冠状动脉慢性完全闭塞病变介入治疗[M]. 北京:人民卫生出版社,2009.
    [3] 葛均波. 冠状动脉慢性完全闭塞病变介入治疗2013⁃进展与病例分享[M]. 北京:人民卫生出版社,2013.
    • 点评 1
      国家鼓励万众创新,医疗行业涉及医疗器械和药品的创新。在进口医疗器械占主导的市场,迫切需要我们的创新,赶上并超越国际上的优秀产品。创新工场是一个展示创新作品的舞台,完全原创最为可贵,其次是改良,再次是模仿。锚定球囊应该属于改良一类的创新,即在国外同类产品的基础上进行研制并改良,使其超越国外同类产品,外径更小,能在更细的指引导管内容纳更多的操作,是一种很好的创新。
      中国医学科学院 北京协和医院 沈珠军
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