本文主要介绍了上海微创心通医疗科技有限公司研发的创新医疗器械“经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统”的临床前研发实验。

 

一、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的产品结构及组成

经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统由瓣膜、输送系统、装载工具和导丝组成。瓣膜由三片瓣叶(牛心包)裙边( PET)、夹片(镍钛)与自膨胀支架(镍钛)通过缝合线(PTFE)缝合而成。输送系统主要由导管和手柄组成，包含电池。装载工具包括导引座、导引盖、保护管、镊子，导丝由绕丝和芯丝组成。矮膜采用化学液体灭菌，一次性使用，货架有效期1年，输送系统、装载工具和导丝采用环氧乙烷灭菌，一次性使用，货架有效期2年。

 

图1  瓣膜

 

图2  输送系统

 

图3  装载工具

 

图4  导丝

 

二、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的适用范围

该产品适用于经心脏团队结合评分系统评估后认为:患有有症状的、钙化的、重度退行性自体主动脉瓣狭窄，不适合接受常规外科手术置换瓣膜、年龄大于等于70岁的患者。

 

三、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统工作原理

产品采用微创介入治疗方法，使用前通过装载工具将瓣膜装载进输送系统内;使用时在医学影像设备的监护下，通过建立好的血管通路将输送系统推送至主动脉根部位置，操作输送系统手柄完成瓣膜的释放，将瓣膜固定在主动脉船环处，代替功能退化的船膜，使病人主动脉瓣功能得到改善。

 

四、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统产品技术要求研究项目

 

1、瓣膜

瓣膜基本尺寸

瓣叶厚度

支架厚度

支架高度

瓣叶高度

支架材料及要求

瓣叶材料及要求

裙边材料及要求

缝合线材料及要求

外观

裙边缝合力

静态前向流

稳态泄漏

脉动流

局部抗挤压

抗移位性

植入短缩率

径向支撑力

慢性向外力

裙边与支架的连接强度

瓣叶与支架的连接强度

裙边与瓣叶的连接强度

瓣叶破裂强度

裙边破裂强度

金属支架腐蚀敏感性

金属支架相变温度Af点

可视性

耐久性

支架疲劳性

还原物质

重金属

酸碱度

蒸发残渣

紫外吸光度

戊二醛残留

无菌

细菌内毒素

热皱缩温度

瓣叶断裂力

瓣叶缝合力

渗漏量

孔隙率

扩张短缩率

长度变化率

甲醛残留

乙醇残留

异丙醇残留

 

2、输送系统

尺寸

外观

可视性

断裂力

水合性

止血性

排空性

导丝通过性

瓣膜安装性

无泄漏

耐腐蚀性

座

电学性能要求

电气安全要求

电磁兼容性要求

电气设备环境要求

还原物质

重金属

酸碱度

蒸发残渣

紫外吸光度

环氧乙烷残留

无菌

细菌内毒素

不溶性微粒

 

3、装载工具

尺寸

外观

还原物质

重金属

酸碱度

蒸发残渣

戴外吸光度

环氧乙烷残留

无菌

细菌内毒素

不溶性微粒

 

4、导丝

尺寸

表面

连接强度

破裂试验

弯曲试验

耐腐蚀性

射线可探测性

还原物质

重金属

酸碱度

蒸发残渣

紫外吸光度

环氧乙烷残留

无菌

细菌内毒素

不溶性微粒

 

5、瓣膜系统

导管鞘兼容性

瓣膜与输送系统连接强度

弯曲/扭结

跟踪性

释放准确性

释放时间

回收时间

可回收性能

撤除性能

扭控性

扭转结合强度

推送力

释放力

回收力

手柄扭矩

 

五、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统性能评价

产品性能评价包括:瓣膜的尺寸、金属材料、瓣叶材料、裙边材料、缝合线材料、外观、裙边缝合力、瓣膜流体力学性能、局部抗挤压、抗移位性、植入短缩率、径向支撑力、慢性向外力、裙边与支架的连接强度、瓣叶与支架的连接强度、裙边与瓣叶的连接强度、瓣叶破裂强度、裙边破裂强度、金属支架腐蚀敏感性、瓣膜部分要求、金属支架相变温度Af点、可视性、耐久性、支架疲劳性、MRI相容性、瓣叶断裂力、瓣叶缝合力、渗漏量、孔隙率、扩张短缩率、长度变化率。输送系统的外观、可视性、断裂力、水合性、止血性、排空性、导丝通过性、瓣膜安装性。装载工具的尺寸、外观。导丝的尺寸、表面。连接强度、破裂试验、弯曲试验、耐腐蚀性、射线可探测性。瓣膜系统的导管鞘兼容性、瓣膜与输送系统连接强度、弯曲/扭结，跟踪性、释放准确性、释放时间、回收时间、可回收性能，撤除性能、扭控性、扭转结合强度、推送力、释放力、回收力，手柄扭矩等性能进行了验证。

 

六、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的生物相容性研究

该产品包括瓣膜、输送系统(含电池)、装载工具和导丝四个部分。其中，瓣膜为植入器械，与循环血液长期接触;输送系统、导丝为外部接入器械，与循环血液短期接触;装载工具与人体简接接触。微创心通按照GB/T 16886 系列标准对所有部件分别进行了生物相容性评价，产品的生物相容性风险可接受，具体评价项目如下：

 

1、瓣膜

热原

细胞毒性

迟发型超敏反应

皮内刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

植入试验

遗传毒性

亚慢性毒性

 

2、输送系统

热原

细胞毒性

迟发型超敏反应

皮内刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

 

3、装载工具

热原

细胞毒性

迟发型超敏反应

皮内刺激

急性全身毒性

 

4、导丝

热原

细胞毒性

迟发型超敏反应

皮内刺激

急性全身毒性

溶血

血栓形成

凝血

 

七、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统生物安全性研究

该产品的瓣膜部分采用了牛心包。微创心通从原材料选取、原材料获取、原材料和供应商管控、生产过程管控、产品处理工艺方法控制、质量体系保证等方面进行了论述。并参照标准CB/T16886.20和动物源性医疗器械注册技术审查指导原则等要求对瓣膜的抗钙化、免疫原和病毒灭活的性能进行了验证，结果符合要求，相关生物安全性风险可控.

 

八、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的灭菌研究

该产品由瓣膜、输送系统、装载工具和导丝四部分组成。其中瓣膜部分采用戊二醛液体化学灭菌方法，其余的部分均采用环氧乙烷灭菌，无菌状态提供。微创心通提供了灭菌过程确认报告，保证了10^-6 无菌水平。输送系统环氧乙烷残留量不应大于4mg/件， 装载工具和导丝环氧乙烷残留量不应大于10μg/cm'.输送系统、装载工具、电池和导丝的ECH残留量不应大于9mg/件。

 

九、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的产品有效期和包装研究

该产品由瓣膜、输送系统、装载工具和导丝四部分组成。其中，瓣膜的产品有效期为1年，输送系统(含配套电池)、装载工具和导丝的产品有效期为2年。微创心通提供了货架有效期验证报告，包括产品稳定性、包装完整性和运输模拟验证，

 

十、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统的动物研究

微创心通开展了大动物试验研究以验证产品使用性能及安全性。评价指标包括有效性指标(瓣膜及输送系统的急性性能，瓣膜短期和长期血流动力学性能等)和安全性指标(包括瓣膜的生物学反应、产品对解剖结构损伤评估等)。动物试验结果表明，产品达到预期设计要求。

 

十一、经导管主动脉瓣膜及可回收输送系统有源设备安全性指标

产品符合医用电气设备的通用和并列安全要求，依据GB9706. 1-2007、YY0505-2012标准进行了产品检验，提供了医疗器械检验机构出具的符合标准要求的检验报告。