[发明专利]提供支架的方法及相关装置

说明书

一种方法，包括响应于血管的实际几何形状的3‑D模型，生成血管的未狭窄的几何形状的3‑D模型，建立支架的参数描述，支架能够从塌缩构造扩展到与未狭窄的几何形状并置的最终构造，通过响应于设计试探改变参数描述的参数形成支架的设计，设计试探包括在塌缩构造与最终构造之间的塑性变形期间支架支柱断裂的风险，根据支架的设计实施支架，将支架以其收缩构型插入血管中，操纵支架通过血管到达狭窄，以及将支架扩展到其最终构造。

技术领域

本发明涉及医学领域，并且更具体地涉及介入心脏病学。

背景技术

心血管疾病是发达国家最大的健康问题之一。更严重的形式之一是冠状动脉疾病(CAD)，其通常在冠状动脉内的光滑、弹性衬里的一部分硬化、变硬并膨胀，伴随钙沉积、脂肪沉积和异常炎性细胞，导致斑块形成和称为动脉粥样硬化时发生。该斑块可对到心肌的氧合血液的正常供应造成阻塞(称为狭窄)，这可引起胸痛(心绞痛)，并最终可导致心脏停搏。

介入心脏病学领域是心脏病学的一个分支，其具体涉及基于导管的结构性心脏病的治疗，例如CAD。一种介入心脏病学过程被称为经皮冠状动脉介入治疗(PCI)。在PCI的一种模式中，导管被插入腹股沟或臂中的主要全身动脉中，并被转向到主动脉开始处的冠状动脉树的入口。该导管采用细管(称为Judkins导管)的形式，通过该细管可将不透射线的染料递送到血流中，从而允许使用称为荧光透视的特殊类型的X射线来显现冠状动脉(称为血管造影片)。也可以利用用于对冠状动脉成像的其他技术(例如，血管内超声)。如果认为狭窄(狭窄化)足够严重，则通常的治疗是插入支架以将动脉恢复到其原始(未狭窄)直径。为了放置支架，将另一个导管穿过第一个，然后更深地向下到达冠状动脉变窄的地方。当尖端就位时，具有围绕其卷曲的支架的气囊膨胀。气囊尖端压缩斑块并扩张支架。一旦斑块被压缩并且支架就位，气囊就被放气并被撤回。支架停留在动脉中，保持其打开。

尽管PCI对患者通常产生有益的结果，但可能存在长期并发症，例如支架内再狭窄(ISR)或支架血栓形成(ST)。当组织和斑块通过支架壁生长时，发生ISR。当血块粘附到支架上时发生ST。任一并发症都会再次导致支架应该恢复的正常流动的阻塞。

支架材料的选择已经取得了进展，因此当代支架包括药物洗脱支架(其涂覆有缓慢释放以防止细胞增殖和降低ISR和ST)以及生物可吸收支架(其被设计为在长时间内溶解到血流中，这给予动脉在其未愈合状态下愈合的机会)。虽然材料选择对患者的结果有很大影响，但另一个非常重要的特征是支架在患者动脉内的装配程度如何。理想地，当支架扩张时，它应该以并列状态保持与动脉壁接触，而不是压入壁中至损伤内皮(形成动脉壁的内衬的细胞层)的点。在这种情况下，内皮应形成薄层，当动脉愈合时，该薄层在支架上生长，但不能生长到发生ISR或ST的点。

目前，支架在一定长度和直径范围内制造，并且使用成像技术例如血管造影片从狭窄动脉的检查中选择正确的尺寸。这种方法的一个问题是动脉可能呈现锥形或呈现一些复杂的几何形状，对于这些形状，纯粹的圆支柱形结构可能不适合在并列状态下保持与动脉壁的接触。因此，现成的支架几何形状与患者特定几何形状之间的差异可能是显著的，从而导致由于贴壁不良和尺寸不正确而引起的并发症。这些差异在几十到几百微米的数量级上，但是目前采用的技术不能提供对公差的更精细的控制。支架和动脉壁之间缺乏接触(贴壁不良)可产生复杂模式的低壁剪切应力(流动血液在动脉壁上产生的摩擦)，导致可导致ISR和ST的细胞增殖。

因此，在本领域中需要解决上述问题。

发明内容

本发明的原理提供了用于生成个性化冠状动脉支架的技术。