用于冠脈介入治療的血管內(nèi)支架的專利分析

張站柱

摘要冠心病是目前非常常見的心血管疾病，血管內(nèi)介入治療是成為目前治療血管疾病的最有效方法之一，其最為重要的部分是植入支架。進(jìn)入21世紀(jì)之后，心血管支架技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，支架專利申請量也呈現(xiàn)出迅速增長態(tài)勢，并且血管內(nèi)支架相關(guān)的專利申請數(shù)量在以后較長時(shí)間內(nèi)仍將快速增長。

關(guān)鍵詞冠脈；介入；血管；支架

近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的改善，血管疾病的發(fā)病率越來越高。心血管疾病以冠心病最為常見，是全球人類主要死因之一。介入治療包括血管內(nèi)介入治療和非血管介入治療，尤其以血管內(nèi)介入治療應(yīng)用最為廣泛，是近年來新興的介于外科和內(nèi)科治療之間的治療方法。介入治療中最為重要的部分就是植入支架，臨床醫(yī)生通過特定的醫(yī)療器械如輸送介入導(dǎo)管將支架植入血管病變部位，支架的植入能夠?yàn)檠芴峁┲?，使已?jīng)堵塞或狹窄的血管完成血運(yùn)重建，從而恢復(fù)其正常的血管功能。介入治療具有創(chuàng)傷小、療效顯著、療程短的優(yōu)點(diǎn)，已成為目前治療血管疾病的最有效方法之一。

1冠脈介入治療的概括

冠脈介入治療是在影像設(shè)備的引導(dǎo)下，醫(yī)生在病人手臂橈動脈處（或右腿根部股動脈處）進(jìn)行消毒后，利用橈動脈（股動脈）穿刺并插入介入導(dǎo)管，通過介入導(dǎo)管將造影導(dǎo)管送到冠脈開口處并將造影劑注入其中。在影像設(shè)備的x線的照射下，醫(yī)生能夠清楚了觀察冠脈的各個(gè)病變部位以及病變程度。然后，醫(yī)生依據(jù)觀察到的病變部位以及病變程度對球囊的大小進(jìn)行選擇，并且在導(dǎo)絲的引導(dǎo)下將球囊導(dǎo)管送到病變部位處，利用充盈器向球囊內(nèi)注入生理鹽水從而使球囊充盈擴(kuò)張，利用球囊的機(jī)械性擴(kuò)張擠壓作用造成血管內(nèi)膜、中層擴(kuò)張，血管壁結(jié)構(gòu)重構(gòu)，內(nèi)腔擴(kuò)大，從而將阻塞或狹窄的動脈重新擴(kuò)張開，這就是所謂的經(jīng)皮冠脈腔內(nèi)成形術(shù)。在將球囊撤出之后，利用同樣的導(dǎo)管路徑插入冠脈支架系統(tǒng)（即帶支架的球囊導(dǎo)管），在擴(kuò)張部位處再次使球囊充盈擴(kuò)張并且將支架釋放下來，使夸張后的支架牢固地固定在已擴(kuò)張的病變處支撐病變部分，從而達(dá)到完全再通血管的目的，也可不經(jīng)球囊導(dǎo)管的預(yù)擴(kuò)張而直接置入支架。在支架與血管貼合欠緊密的時(shí)候，需要再次插入球囊導(dǎo)管對支架進(jìn)行擴(kuò)張，通常有30%的幾率。

冠脈支架系統(tǒng)有2個(gè)主要組成部分：血管內(nèi)支架和球囊擴(kuò)張導(dǎo)管。其他輔助器械包括：介入導(dǎo)管、造影導(dǎo)管、指引介入導(dǎo)管、導(dǎo)絲、高壓注射泵、其他配件（各種三通、連接件）等。

1.1血管內(nèi)支架

血管內(nèi)支架是一中空的網(wǎng)狀圓柱形微小器械，理想的血管內(nèi)支架當(dāng)具有以下性能：1）血管壁與支架環(huán)面之間的良好貼合，支架能夠順應(yīng)凹凸不平且不規(guī)則的血管壁內(nèi)表面（支架應(yīng)當(dāng)具有良好的順應(yīng)性）；2）良好的壓縮和輸送性能以便能夠輸送到復(fù)雜形狀的解剖部位（支架應(yīng)當(dāng)具有良好的柔順性）；3）撐開后的支架應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的支撐強(qiáng)度，以便能夠抵擋血管的早期回彈并且能夠有助于晚期的血管重構(gòu)（支架應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的支撐強(qiáng)度）；4）支架能夠在擴(kuò)張時(shí)保持均勻的幾何形狀以使得應(yīng)力能夠被均勻地分布（支架應(yīng)當(dāng)具有均勻的幾何構(gòu)型）；5）支架能夠維持旁支血管的血流通暢；6）支架應(yīng)當(dāng)避免應(yīng)力集中，具有良好的表面光潔度好以及良好的耐疲勞性能，使得保證支架能夠在血管脈動壓力下持續(xù)上億次，而不出現(xiàn)斷裂。

1.2球囊擴(kuò)張導(dǎo)管

球囊擴(kuò)張導(dǎo)管的作用是將支架安全并且準(zhǔn)確地輸送到血管內(nèi)的病變部位，然后利用充盈器注入生理鹽水使球囊充盈擴(kuò)張從而將支架擴(kuò)張撐開，因此其頭端被設(shè)計(jì)成可快速充盈成球囊并且隨后恢復(fù)成扁平形狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)支架系統(tǒng)在到達(dá)冠脈血管之前所要行經(jīng)的血管路徑以及冠脈血管的形狀特點(diǎn)，球囊擴(kuò)張導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)具有以下性能：1）球囊的壁厚度應(yīng)當(dāng)小于20um，才能使得球囊能夠被折疊至所需的穿越截面；而為了能夠?qū)⒅Ъ軘U(kuò)張開，需要在極短時(shí)間內(nèi)將球囊快速升高至30個(gè)大氣壓同時(shí)球囊不出現(xiàn)破裂，并且應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的耐疲勞性能；2）球囊導(dǎo)管所需行經(jīng)的路徑迂曲而且細(xì)長，球囊導(dǎo)管在行進(jìn)過程中不能出現(xiàn)打折、扭曲和斷裂的現(xiàn)象，必須具備優(yōu)異的穿越性能、推送性能以及跟蹤性能。

2國內(nèi)專利申請趨勢分析

檢索的數(shù)據(jù)庫是中國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫（CNABS），中國專利制度于1985年建立，因此檢索時(shí)間范圍是從1985年至2015年12月，本文所涉及的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來自中國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的檢索結(jié)果。通過檢索發(fā)現(xiàn)，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局從1985年到2015年受理的用于冠脈介入治療的血管內(nèi)支架相關(guān)的專利申請共計(jì)3758件。從1985年至2015年12月，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局于每年受理的用于冠脈介入治療的血管內(nèi)支架相關(guān)的專利申請的案件數(shù)量如圖1所示。

從圖1中可以看出，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局于1987年首次受理心血管支架專利申請，經(jīng)過30年的發(fā)展至今，中國專利申請?jiān)谛难苤Ъ芊矫娴纳暾堏厔菘梢源蟾欧譃橐韵?個(gè)階段：第一階段（1987年至1991年），這一階段屬于介入治療的萌芽階段，國際上關(guān)于支架的研究也處于起步摸索時(shí)期，此階段的支架專利申請量基本都維持在一年一件的水平上；第二階段（1992年至1999年）：在這一階段，國際上已有成品支架成功問世，國外專利申請也在這一階段開始進(jìn)入中國，國內(nèi)支架技術(shù)則處于摸索研究階段，相比于第一階段，第二階段的年申請量有了一定的增長，但最高也未超過15件；第三階段（2000年至今）：進(jìn)入21世紀(jì)之后，心血管支架技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，支架專利申請量也呈現(xiàn)出直線式增長，經(jīng)過短短的3年，在2003年，申請量就突破了100件，相當(dāng)于2000年申請量的3.2倍，在2006年突破200件，2011年突破300件，2011年突破400件，并在2014年達(dá)到最高，年申請量接近500件。從血管內(nèi)支架相關(guān)的年申請量曲線的趨勢可以預(yù)測，血管內(nèi)支架相關(guān)的專利申請數(shù)量在以后較長時(shí)間內(nèi)仍將快速增長。

3結(jié)論

金屬支架的出現(xiàn)是冠脈介入治療的一個(gè)飛躍發(fā)展，而藥物洗脫支架是冠脈介入治療發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。雖然目前對藥物洗脫支架的安全性仍存在爭議，但也因此促進(jìn)了藥物洗脫支架的不斷發(fā)展。不過，隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)支架發(fā)展的發(fā)明專利申請也會越來越多，只有不斷了最新發(fā)展趨勢，才能更好地提升本領(lǐng)域技術(shù)人員的水平。