用于冠脈介入治療的血管內支架的專利分析

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。進入21世紀之后，心血管支架技術取得突飛猛進的發展，支架專利申請量也呈現出迅速增長態勢，并且血管內支架相關的專利申請數量在以后較長時間內仍將快速增長。

關鍵詞冠脈；介入；血管；支架

近年來，隨著人們物質生活水平的改善，血管疾病的發病率越來越高。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介入治療和非血管介入治療，尤其以血管內介入治療應用最為廣泛，是近年來新興的介于外科和內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，臨床醫生通過特定的醫療器械如輸送介入導管將支架植入血管病變部位，支架的植入能夠為血管提供支撐，使已經堵塞或狹窄的血管完成血運重建，從而恢復其正常的血管功能。介入治療具有創傷小、療效顯著、療程短的優點，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備的引導下，醫生在病人手臂橈動脈處（或右腿根部股動脈處）進行消毒后，利用橈動脈（股動脈）穿刺并插入介入導管，通過介入導管將造影導管送到冠脈開口處并將造影劑注入其中。在影像設備的x線的照射下，醫生能夠清楚了觀察冠脈的各個病變部位以及病變程度。然后，醫生依據觀察到的病變部位以及病變程度對球囊的大小進行選擇，并且在導絲的引導下將球囊導管送到病變部位處，利用充盈器向球囊內注入生理鹽水從而使球囊充盈擴張，利用球囊的機械性擴張擠壓作用造成血管內膜、中層擴張，血管壁結構重構，內腔擴大，從而將阻塞或狹窄的動脈重新擴張開，這就是所謂的經皮冠脈腔內成形術。在將球囊撤出之后，利用同樣的導管路徑插入冠脈支架系統（即帶支架的球囊導管），在擴張部位處再次使球囊充盈擴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張的病變處支撐病變部分，從而達到完全再通血管的目的，也可不經球囊導管的預擴張而直接置入支架。在支架與血管貼合欠緊密的時候，需要再次插入球囊導管對支架進行擴張，通常有30%的幾率。

冠脈支架系統有2個主要組成部分：血管內支架和球囊擴張導管。其他輔助器械包括：介入導管、造影導管、指引介入導管、導絲、高壓注射泵、其他配件（各種三通、連接件）等。

1.1血管內支架

血管內支架是一中空的網狀圓柱形微小器械，理想的血管內支架當具有以下性能：1）血管壁與支架環面之間的良好貼合，支架能夠順應凹凸不平且不規則的血管壁內表面（支架應當具有良好的順應性）；2）良好的壓縮和輸送性能以便能夠輸送到復雜形狀的解剖部位（支架應當具有良好的柔順性）；3）撐開后的支架應當具有優異的支撐強度，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（支架應當具有優異的支撐強度）；4）支架能夠在擴張時保持均勻的幾何形狀以使得應力能夠被均勻地分布（支架應當具有均勻的幾何構型）；5）支架能夠維持旁支血管的血流通暢；6）支架應當避免應力集中，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上億次，而不出現斷裂。

1.2球囊擴張導管

球囊擴張導管的作用是將支架安全并且準確地輸送到血管內的病變部位，然后利用充盈器注入生理鹽水使球囊充盈擴張從而將支架擴張撐開，因此其頭端被設計成可快速充盈成球囊并且隨后恢復成扁平形狀結構。根據支架系統在到達冠脈血管之前所要行經的血管路徑以及冠脈血管的形狀特點，球囊擴張導管應當具有以下性能：1）球囊的壁厚度應當小于20um，才能使得球囊能夠被折疊至所需的穿越截面；而為了能夠將支架擴張開，需要在極短時間內將球囊快速升高至30個大氣壓同時球囊不出現破裂，并且應當具有優異的耐疲勞性能；2）球囊導管所需行經的路徑迂曲而且細長，球囊導管在行進過程中不能出現打折、扭曲和斷裂的現象，必須具備優異的穿越性能、推送性能以及跟蹤性能。

2國內專利申請趨勢分析

檢索的數據庫是中國專利文獻數據庫（CNABS），中國專利制度于1985年建立，因此檢索時間范圍是從1985年至2015年12月，本文所涉及的統計數據均來自中國專利文獻數據庫中的檢索結果。通過檢索發現，國家知識產權局專利局從1985年到2015年受理的用于冠脈介入治療的血管內支架相關的專利申請共計3758件。從1985年至2015年12月，國家知識產權局專利局于每年受理的用于冠脈介入治療的血管內支架相關的專利申請的案件數量如圖1所示。

從圖1中可以看出，國家知識產權局專利局于1987年首次受理心血管支架專利申請，經過30年的發展至今，中國專利申請在心血管支架方面的申請趨勢可以大概分為以下3個階段：第一階段（1987年至1991年），這一階段屬于介入治療的萌芽階段，國際上關于支架的研究也處于起步摸索時期，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入中國，國內支架技術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）：進入21世紀之后，心血管支架技術取得突飛猛進的發展，支架專利申請量也呈現出直線式增長，經過短短的3年，在2003年，申請量就突破了100件，相當于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年達到最高，年申請量接近500件。從血管內支架相關的年申請量曲線的趨勢可以預測，血管內支架相關的專利申請數量在以后較長時間內仍將快速增長。

3結論

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