本文主要介紹了上海微創心通醫療科技有限公司研發的創新醫療器械“經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統”的臨床前研發實驗。

 

一、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的產品結構及組成

經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統由瓣膜、輸送系統、裝載工具和導絲組成。瓣膜由三片瓣葉(牛心包)裙邊( PET)、夾片(鎳鈦)與自膨脹支架(鎳鈦)通過縫合線(PTFE)縫合而成。輸送系統主要由導管和手柄組成，包含電池。裝載工具包括導引座、導引蓋、保護管、鑷子，導絲由繞絲和芯絲組成。矮膜采用化學液體滅菌，一次性使用，貨架有效期1年，輸送系統、裝載工具和導絲采用環氧乙烷滅菌，一次性使用，貨架有效期2年。

 

圖1  瓣膜

 

圖2  輸送系統

 

圖3  裝載工具

 

圖4  導絲

 

二、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的適用范圍

該產品適用于經心臟團隊結合評分系統評估后認為:患有有癥狀的、鈣化的、重度退行性自體主動脈瓣狹窄，不適合接受常規外科手術置換瓣膜、年齡大于等于70歲的患者。

 

三、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統工作原理

產品采用微創介入治療方法，使用前通過裝載工具將瓣膜裝載進輸送系統內;使用時在醫學影像設備的監護下，通過建立好的血管通路將輸送系統推送至主動脈根部位置，操作輸送系統手柄完成瓣膜的釋放，將瓣膜固定在主動脈船環處，代替功能退化的船膜，使病人主動脈瓣功能得到改善。

 

四、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統產品技術要求研究項目

 

1、瓣膜

瓣膜基本尺寸

瓣葉厚度

支架厚度

支架高度

瓣葉高度

支架材料及要求

瓣葉材料及要求

裙邊材料及要求

縫合線材料及要求

外觀

裙邊縫合力

靜態前向流

穩態泄漏

脈動流

局部抗擠壓

抗移位性

植入短縮率

徑向支撐力

慢性向外力

裙邊與支架的連接強度

瓣葉與支架的連接強度

裙邊與瓣葉的連接強度

瓣葉破裂強度

裙邊破裂強度

金屬支架腐蝕敏感性

金屬支架相變溫度Af點

可視性

耐久性

支架疲勞性

還原物質

重金屬

酸堿度

蒸發殘渣

紫外吸光度

戊二醛殘留

無菌

細菌內毒素

熱皺縮溫度

瓣葉斷裂力

瓣葉縫合力

滲漏量

孔隙率

擴張短縮率

長度變化率

甲醛殘留

乙醇殘留

異丙醇殘留

 

2、輸送系統

尺寸

外觀

可視性

斷裂力

水合性

止血性

排空性

導絲通過性

瓣膜安裝性

無泄漏

耐腐蝕性

座

電學性能要求

電氣安全要求

電磁兼容性要求

電氣設備環境要求

還原物質

重金屬

酸堿度

蒸發殘渣

紫外吸光度

環氧乙烷殘留

無菌

細菌內毒素

不溶性微粒

 

3、裝載工具

尺寸

外觀

還原物質

重金屬

酸堿度

蒸發殘渣

戴外吸光度

環氧乙烷殘留

無菌

細菌內毒素

不溶性微粒

 

4、導絲

尺寸

表面

連接強度

破裂試驗

彎曲試驗

耐腐蝕性

射線可探測性

還原物質

重金屬

酸堿度

蒸發殘渣

紫外吸光度

環氧乙烷殘留

無菌

細菌內毒素

不溶性微粒

 

5、瓣膜系統

導管鞘兼容性

瓣膜與輸送系統連接強度

彎曲/扭結

跟蹤性

釋放準確性

釋放時間

回收時間

可回收性能

撤除性能

扭控性

扭轉結合強度

推送力

釋放力

回收力

手柄扭矩

 

五、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統性能評價

產品性能評價包括:瓣膜的尺寸、金屬材料、瓣葉材料、裙邊材料、縫合線材料、外觀、裙邊縫合力、瓣膜流體力學性能、局部抗擠壓、抗移位性、植入短縮率、徑向支撐力、慢性向外力、裙邊與支架的連接強度、瓣葉與支架的連接強度、裙邊與瓣葉的連接強度、瓣葉破裂強度、裙邊破裂強度、金屬支架腐蝕敏感性、瓣膜部分要求、金屬支架相變溫度Af點、可視性、耐久性、支架疲勞性、MRI相容性、瓣葉斷裂力、瓣葉縫合力、滲漏量、孔隙率、擴張短縮率、長度變化率。輸送系統的外觀、可視性、斷裂力、水合性、止血性、排空性、導絲通過性、瓣膜安裝性。裝載工具的尺寸、外觀。導絲的尺寸、表面。連接強度、破裂試驗、彎曲試驗、耐腐蝕性、射線可探測性。瓣膜系統的導管鞘兼容性、瓣膜與輸送系統連接強度、彎曲/扭結，跟蹤性、釋放準確性、釋放時間、回收時間、可回收性能，撤除性能、扭控性、扭轉結合強度、推送力、釋放力、回收力，手柄扭矩等性能進行了驗證。

 

六、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的生物相容性研究

該產品包括瓣膜、輸送系統(含電池)、裝載工具和導絲四個部分。其中，瓣膜為植入器械，與循環血液長期接觸;輸送系統、導絲為外部接入器械，與循環血液短期接觸;裝載工具與人體簡接接觸。微創心通按照GB/T 16886 系列標準對所有部件分別進行了生物相容性評價，產品的生物相容性風險可接受，具體評價項目如下：

 

1、瓣膜

熱原

細胞毒性

遲發型超敏反應

皮內刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

植入試驗

遺傳毒性

亞慢性毒性

 

2、輸送系統

熱原

細胞毒性

遲發型超敏反應

皮內刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

 

3、裝載工具

熱原

細胞毒性

遲發型超敏反應

皮內刺激

急性全身毒性

 

4、導絲

熱原

細胞毒性

遲發型超敏反應

皮內刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

 

七、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統生物安全性研究

該產品的瓣膜部分采用了牛心包。微創心通從原材料選取、原材料獲取、原材料和供應商管控、生產過程管控、產品處理工藝方法控制、質量體系保證等方面進行了論述。并參照標準CB/T16886.20和動物源性醫療器械注冊技術審查指導原則等要求對瓣膜的抗鈣化、免疫原和病毒滅活的性能進行了驗證，結果符合要求，相關生物安全性風險可控.

 

八、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的滅菌研究

該產品由瓣膜、輸送系統、裝載工具和導絲四部分組成。其中瓣膜部分采用戊二醛液體化學滅菌方法，其余的部分均采用環氧乙烷滅菌，無菌狀態提供。微創心通提供了滅菌過程確認報告，保證了10^-6 無菌水平。輸送系統環氧乙烷殘留量不應大于4mg/件， 裝載工具和導絲環氧乙烷殘留量不應大于10μg/cm'.輸送系統、裝載工具、電池和導絲的ECH殘留量不應大于9mg/件。

 

九、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的產品有效期和包裝研究

該產品由瓣膜、輸送系統、裝載工具和導絲四部分組成。其中，瓣膜的產品有效期為1年，輸送系統(含配套電池)、裝載工具和導絲的產品有效期為2年。微創心通提供了貨架有效期驗證報告，包括產品穩定性、包裝完整性和運輸模擬驗證，

 

十、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統的動物研究

微創心通開展了大動物試驗研究以驗證產品使用性能及安全性。評價指標包括有效性指標(瓣膜及輸送系統的急性性能，瓣膜短期和長期血流動力學性能等)和安全性指標(包括瓣膜的生物學反應、產品對解剖結構損傷評估等)。動物試驗結果表明，產品達到預期設計要求。

 

十一、經導管主動脈瓣膜及可回收輸送系統有源設備安全性指標

產品符合醫用電氣設備的通用和并列安全要求，依據GB9706. 1-2007、YY0505-2012標準進行了產品檢驗，提供了醫療器械檢驗機構出具的符合標準要求的檢驗報告。