用于冠脉介入治疗的血管内支架的专利分析

张站柱

摘要冠心病是目前非常常见的心血管疾病，血管内介入治疗是成为目前治疗血管疾病的最有效方法之一，其最为重要的部分是植入支架。进入21世纪之后，心血管支架技术取得突飞猛进的发展，支架专利申请量也呈现出迅速增长态势，并且血管内支架相关的专利申请数量在以后较长时间内仍将快速增长。

关键词冠脉；介入；血管；支架

近年来，随着人们物质生活水平的改善，血管疾病的发病率越来越高。心血管疾病以冠心病最为常见，是全球人类主要死因之一。介入治疗包括血管内介入治疗和非血管介入治疗，尤其以血管内介入治疗应用最为广泛，是近年来新兴的介于外科和内科治疗之间的治疗方法。介入治疗中最为重要的部分就是植入支架，临床医生通过特定的医疗器械如输送介入导管将支架植入血管病变部位，支架的植入能够为血管提供支撑，使已经堵塞或狭窄的血管完成血运重建，从而恢复其正常的血管功能。介入治疗具有创伤小、疗效显著、疗程短的优点，已成为目前治疗血管疾病的最有效方法之一。

1冠脉介入治疗的概括

冠脉介入治疗是在影像设备的引导下，医生在病人手臂桡动脉处（或右腿根部股动脉处）进行消毒后，利用桡动脉（股动脉）穿刺并插入介入导管，通过介入导管将造影导管送到冠脉开口处并将造影剂注入其中。在影像设备的x线的照射下，医生能够清楚了观察冠脉的各个病变部位以及病变程度。然后，医生依据观察到的病变部位以及病变程度对球囊的大小进行选择，并且在导丝的引导下将球囊导管送到病变部位处，利用充盈器向球囊内注入生理盐水从而使球囊充盈扩张，利用球囊的机械性扩张挤压作用造成血管内膜、中层扩张，血管壁结构重构，内腔扩大，从而将阻塞或狭窄的动脉重新扩张开，这就是所谓的经皮冠脉腔内成形术。在将球囊撤出之后，利用同样的导管路径插入冠脉支架系统（即带支架的球囊导管），在扩张部位处再次使球囊充盈扩张并且将支架释放下来，使夸张后的支架牢固地固定在已扩张的病变处支撑病变部分，从而达到完全再通血管的目的，也可不经球囊导管的预扩张而直接置入支架。在支架与血管贴合欠紧密的时候，需要再次插入球囊导管对支架进行扩张，通常有30%的几率。

冠脉支架系统有2个主要组成部分：血管内支架和球囊扩张导管。其他辅助器械包括：介入导管、造影导管、指引介入导管、导丝、高压注射泵、其他配件（各种三通、连接件）等。

1.1血管内支架

血管内支架是一中空的网状圆柱形微小器械，理想的血管内支架当具有以下性能：1）血管壁与支架环面之间的良好贴合，支架能够顺应凹凸不平且不规则的血管壁内表面（支架应当具有良好的顺应性）；2）良好的压缩和输送性能以便能够输送到复杂形状的解剖部位（支架应当具有良好的柔顺性）；3）撑开后的支架应当具有优异的支撑强度，以便能够抵挡血管的早期回弹并且能够有助于晚期的血管重构（支架应当具有优异的支撑强度）；4）支架能够在扩张时保持均匀的几何形状以使得应力能够被均匀地分布（支架应当具有均匀的几何构型）；5）支架能够维持旁支血管的血流通畅；6）支架应当避免应力集中，具有良好的表面光洁度好以及良好的耐疲劳性能，使得保证支架能够在血管脉动压力下持续上亿次，而不出现断裂。

1.2球囊扩张导管

球囊扩张导管的作用是将支架安全并且准确地输送到血管内的病变部位，然后利用充盈器注入生理盐水使球囊充盈扩张从而将支架扩张撑开，因此其头端被设计成可快速充盈成球囊并且随后恢复成扁平形状结构。根据支架系统在到达冠脉血管之前所要行经的血管路径以及冠脉血管的形状特点，球囊扩张导管应当具有以下性能：1）球囊的壁厚度应当小于20um，才能使得球囊能够被折叠至所需的穿越截面；而为了能够将支架扩张开，需要在极短时间内将球囊快速升高至30个大气压同时球囊不出现破裂，并且应当具有优异的耐疲劳性能；2）球囊导管所需行经的路径迂曲而且细长，球囊导管在行进过程中不能出现打折、扭曲和断裂的现象，必须具备优异的穿越性能、推送性能以及跟踪性能。

2国内专利申请趋势分析

检索的数据库是中国专利文献数据库（CNABS），中国专利制度于1985年建立，因此检索时间范围是从1985年至2015年12月，本文所涉及的统计数据均来自中国专利文献数据库中的检索结果。通过检索发现，国家知识产权局专利局从1985年到2015年受理的用于冠脉介入治疗的血管内支架相关的专利申请共计3758件。从1985年至2015年12月，国家知识产权局专利局于每年受理的用于冠脉介入治疗的血管内支架相关的专利申请的案件数量如图1所示。

从图1中可以看出，国家知识产权局专利局于1987年首次受理心血管支架专利申请，经过30年的发展至今，中国专利申请在心血管支架方面的申请趋势可以大概分为以下3个阶段：第一阶段（1987年至1991年），这一阶段属于介入治疗的萌芽阶段，国际上关于支架的研究也处于起步摸索时期，此阶段的支架专利申请量基本都维持在一年一件的水平上；第二阶段（1992年至1999年）：在这一阶段，国际上已有成品支架成功问世，国外专利申请也在这一阶段开始进入中国，国内支架技术则处于摸索研究阶段，相比于第一阶段，第二阶段的年申请量有了一定的增长，但最高也未超过15件；第三阶段（2000年至今）：进入21世纪之后，心血管支架技术取得突飞猛进的发展，支架专利申请量也呈现出直线式增长，经过短短的3年，在2003年，申请量就突破了100件，相当于2000年申请量的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年达到最高，年申请量接近500件。从血管内支架相关的年申请量曲线的趋势可以预测，血管内支架相关的专利申请数量在以后较长时间内仍将快速增长。

3结论

金属支架的出现是冠脉介入治疗的一个飞跃发展，而药物洗脱支架是冠脉介入治疗发展史上的一个里程碑。虽然目前对药物洗脱支架的安全性仍存在争议，但也因此促进了药物洗脱支架的不断发展。不过，随着科技的不断发展进步，促进支架发展的发明专利申请也会越来越多，只有不断了最新发展趋势，才能更好地提升本领域技术人员的水平。