本文主要介绍了美敦力公司研发的创新医疗器械“经导管主动脉瓣膜系统”的临床前研发实验。

一、经导管主动脉瓣膜系统的产品结构及组成

经导管主动脉瓣膜系统是一种可回收式、经导管植入的主动脉瓣膜置换系统，由经导管植入的人工心脏瓣膜（主动脉瓣膜）、带有手柄的输送导管系统，及将人工生物瓣膜装入输送导管系统的压缩装载系统组成。人工心脏瓣膜的瓣叶和内裙边由 单层猪心包膜制成，由缝线缝合固定在镍钛合金支架上，人工心脏瓣膜的外层还有一个有猪心包组织制成的外裙边。人工心脏瓣膜经化学液体灭菌，输送系统和装载系统经环氧乙烷灭菌。 产品一次性使用，主动脉瓣膜货架有效期 22 个月，输送导管系 统和压缩装载系统货架有效期 2 年。 

二、经导管主动脉瓣膜系统的产品适用范围

经导管主动脉瓣膜系统适用于经心脏团队（包括心脏外科 医生）评估为外科手术高危或更高危的（例如，胸外科医师协 会手术风险评分≥8％或 30 天时死亡率风险≥15％）有症状的钙 化性重度主动脉瓣狭窄患者。

三、经导管主动脉瓣膜系统的工作原理

经导管主动脉瓣膜采用介入治疗方法，用于自体心脏瓣膜的主动脉瓣置换。使用时在医学影像设备的监控下，通过建立好的血管通路将输送系统推送至预期位置，操作输送器手柄完成瓣膜的释放及回撤，释放后的主动脉瓣膜通过瓣架的径向支撑力将瓣膜固定在主动脉瓣环处，代替功能退化的自体瓣膜，构建正常的血流通道。主动脉瓣膜可重新捕获、重新定位和重新释放。

四、经导管主动脉瓣膜系统的产品技术要求研究

1.主动脉瓣膜

金属瓣架材料 

显微结构 

相变温度 

腐蚀敏感度 

外观 

尺寸 

流体动力学 

瓣膜耐久性 

瓣架疲劳 

抗移位性能 

植入短缩率 

径向支撑力 

慢性外向力 

可视性/X 线可探测性 

主动脉瓣膜瓣架外径损失-回收后 

主动脉瓣膜组织检查-回收后 

主动脉瓣膜瓣架检查-回收后 

热皱缩温度 

戊二醛残留 

重金属 

无菌 

细菌内毒素 

2.压缩装载系统

外观 

尺寸 

兼容性 

装载工具功能性 

酸碱度 

还原物质 

重金属含量 

蒸发残渣 

紫外吸收度 

环氧乙烷残留量 

无菌 

细菌内毒素 

3.输送导管系统

外观 

尺寸 

耐腐蚀性 

拉伸强度 

圆锥接头 

射线可探测性 

尖端构型 

推送性 

释放性能 

止血性 

扭转强度 

回收力 

跟踪力 

抗压强度 

微粒污染 

酸碱度 

还原物质 

重金属含量 

蒸发残渣 

紫外吸收度 

环氧乙烷残留量 

无菌 

细菌内毒素 

4.系统模拟试验

兼容性 

冲洗能力 

主动脉瓣膜可靠释放 

重新定位能力 

装载后输送导管系统外观检查

六、经导管主动脉瓣膜系统的产品性能研究

瓣膜性能包括瓣架材料分析，瓣架相变温度，瓣架耐腐蚀性，瓣架尺寸，瓣架径向抗力，慢性径向外向力，植入短缩率植，瓣膜移位，MRI 兼容性，瓣膜材料组织单轴抗拉强度，热皱缩温度，瓣架疲劳，回收后瓣架外径损失和瓣膜完整性，瓣叶动力学，流体动力学（脉动流、静态前向流，稳态泄漏），流体 动力学可视化，伯努利验证，加速疲劳测试，动态失效模型， 植入后扩张。输送导管系统和压缩装载系统性能包括外观，尺 寸，导丝兼容性，导管鞘兼容性，跟踪力，释放力，回收力， 装载工具功能性，冲洗能力，瓣膜可靠连接及释放，重新定位 能力，装载后输送系统目视检查，释放准确性，拉伸强度，抗 压强度，手柄功能性，射线可探测性，止血性，抗扭结性，抗 扭强度，导管耐腐蚀性，微粒污染。

七、经导管主动脉瓣膜系统的生物相容性研究

该产品包括主动脉瓣膜，输送导管系统和压缩装载系统。其中，瓣膜为植入器械，与循环血液长期接触；输送导管系统与循环血液短期接触；压缩装载系统不直接接触人体。按照 GB/T 16886.1 标准对所有部件分别进行了生物相容性评价，其中瓣膜在试验前按照说明书进行了压缩装载系统和输送导管系统的预处理。具体评价项目见下表：

八、经导管主动脉瓣膜系统的灭菌研究

该产品包括经导管主动脉瓣膜、输送导管系统压缩及压缩装 载系统。其中瓣膜部分采用了化学液体戊二醛溶液灭菌，其余 两部件采用了环氧乙烷灭菌。无菌保证水平可达 10-6。以上部件 均无菌提供，一次性使用，不可二次灭菌。其中瓣膜植入前需按照说明书进行漂洗，已提供戊二醛残留的验证报告，证实漂洗后的残留在人体安全范围内。输送导管系统和压缩装载系统的环氧乙烷残留量符合放行要求。

九、经导管主动脉瓣膜系统的产品有效期和包装研究

该产品包括经导管主动脉瓣膜、输送导管系统压缩及压缩装载系统。主动脉瓣膜在室温条件下经过了实时老化验证，输送导管系统及压缩装载系统经过了加速老化验证。上述老化试验均包括产品稳定性、包装完整性和运输模拟试验。瓣膜的效期为 22 个月，输送导管系统及压缩装载系统的效期为 2 年。 

十、经导管主动脉瓣膜系统的动物研究

该产品通过尤卡坦猪的动物学试验及尸体研究确认了产品性能及安全性。评价指标包括有效性指标（瓣膜的急性功能、输送系统的急性性能以及瓣膜的短期、中期和长期血液动力学性能）和安全性指标（瓣膜的长期生物学反应）。试验结果表明， 产品达到预期设计要求。