間）是否完全打 開（布置），支架是否對血管壁施加過大（或過?。┑膲毫?，支架節(jié)段是否正確組裝，相鄰支 架之間的重疊量是否最佳，支架是否存在扭結(jié)或變形，支架是否存在破裂或斷裂，穿過裝置 的流動(dòng)是否存在不均勻，這僅僅是列出幾項(xiàng)重要的功能。本發(fā)明的支架可允許進(jìn)行操作的 內(nèi)科醫(yī)生監(jiān)控許多有價(jià)值的參數(shù)，這些參數(shù)可導(dǎo)致更好且創(chuàng)傷更小地放置和布置支架。
[0059] 支架相對于其置入的血管壁的大小不正確可顯著增加故障風(fēng)險(xiǎn)（尤其是因?yàn)樵?狹窄）；具有能夠檢測壓力和與血管壁的接觸的量、存在和/或不存在的傳感器的支架可有 助于將支架大小和膨脹（布置）程度與血管壁相匹配。支架的全部或某些部分打開不完全 (稱為"貼壁不全支架不與血管壁完全接觸并突出到動(dòng)脈內(nèi)腔中的區(qū)域）增加后續(xù)凝血 (血栓形成）和支架故障的風(fēng)險(xiǎn)；支架上的位置傳感器、接觸傳感器和加速計(jì)可用于在支架 插入期間識(shí)別和糾正不完全打開（布置）的區(qū)域；"鎖定"到完全打開的位置可通過裝置上 和裝置內(nèi)的傳感器來確認(rèn)。在放置時(shí)或由于后續(xù)移動(dòng)/移位而導(dǎo)致的支架定位不正確（位 置不正）也是支架療法的常見并發(fā)癥。本發(fā)明的含傳感器的支架可用于確認(rèn)正確的初始放 置以及任何后續(xù)的在血管內(nèi)的移位或迀移。支架作為一個(gè)整體移動(dòng)，或各個(gè)支架節(jié)段彼此 脫離是支架插入和持續(xù)療法的另一個(gè)有問題的并發(fā)癥。本發(fā)明的支架能夠檢測整個(gè)支架的 移動(dòng)/脫離，以及各個(gè)節(jié)段（或片段）的移動(dòng)和/或脫離，從而為臨床醫(yī)生和患者提供有價(jià) 值的診斷信息。在布置期間和/或因放置后的后續(xù)移動(dòng)而導(dǎo)致的支架扭結(jié)如果發(fā)生也是重 大的臨床問題。本發(fā)明的支架具有在整個(gè)支架中分布的能夠檢測支架的變形和扭結(jié)的位置 傳感器和加速計(jì)。支架破裂和斷裂可能是所有支架的問題，但在下肢外周支架中（由于肢 體移動(dòng)或支架跨膝關(guān)節(jié)彎曲）以及在可降解的聚合物支架中尤甚。位于整個(gè)裝置中的振動(dòng) 傳感器、位置傳感器、定位傳感器和加速計(jì)可在該并發(fā)癥發(fā)展成急性突發(fā)事件前提醒臨床 醫(yī)生和患者該并發(fā)癥的發(fā)展。
[0060] 在本發(fā)明的多個(gè)方面，提供了組件，其中支架可由與另一支架結(jié)合的一體部件構(gòu) 成，或由需要置于適當(dāng)?shù)臉?gòu)造中以確保正確使用的多個(gè)部件構(gòu)成。當(dāng)患者在血管樹中的分 支點(diǎn)處具有動(dòng)脈疾病和血管變窄時(shí)，通常有必要使用可原位放置在一起以匹配阻塞段的解 剖結(jié)構(gòu)的多個(gè)支架（或支架部件）。例如，圖4是多種類型的多個(gè)支架放置的示意圖，其中 接觸傳感器可用于確保正確放置支架。圖4A示出了在血管中的多個(gè)點(diǎn)存在狹窄的分叉部 位。圖4B示出了具有PTCA的支架。圖4C示出了支架以及支架布置（也稱為"倒T")。圖 4D示出了支架以及支架布置（稱為"T支架置入"）。圖4E示出了支架以及稱為"擠壓"的 支架布置。圖4F示出了支架以及稱為"Y"或"V"的支架布置。圖4G示出了支架以及稱為 "對吻"的支架布置。圖4H示出了支架以及稱為"褲裙"的支架布置。在每種情況下，可將 (可能"匹配的"或互補(bǔ)的）接觸傳感器用于確認(rèn)準(zhǔn)確的組裝；可將加速計(jì)用于確認(rèn)解剖定 位和形態(tài)；位置傳感器可監(jiān)控移動(dòng)；流量傳感器可確認(rèn)血管開放；并且壓力/血管壁傳感器 可確認(rèn)完全的布置和準(zhǔn)確的血管大小。共同地，該感測信息可形成血管和支架解剖結(jié)構(gòu)的3 維圖像，并大大改善可從單獨(dú)的血管造影術(shù)獲得的數(shù)據(jù)。這顯著增加在復(fù)雜的血管病變中 準(zhǔn)確、安全且有效地布置多個(gè)支架的機(jī)會(huì)。
[0061] 圖5是可用于協(xié)助和/或幫助放置重疊的支架的接觸傳感器的示意圖。重疊的支 架用于治療長病變或迂曲的病變，其中單個(gè)支架不足以跨越患病段的整個(gè)長度。雖然重疊 支架通常是有效的，但其更易于發(fā)生故障并且故障率與相鄰支架之間的重疊程度成正比； 過多的重疊增加故障風(fēng)險(xiǎn)，而過少的重疊特別是在兩個(gè)支架之間有間隙也同樣存在問題。 支架之間的接觸傳感器可用于確認(rèn)相鄰支架之間的重疊的存在性和程度。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí) 施方式中，支架之間的接觸傳感器"匹配"或互補(bǔ)，從而確認(rèn)已在相鄰的支架之間實(shí)現(xiàn)理想 的重疊量的時(shí)間。此外，可將壓力傳感器、位置傳感器和加速計(jì)用于確認(rèn)重疊節(jié)段得到等同 布置，以確保在兩個(gè)支架中在它們重疊的地方不存在內(nèi)腔大小的"錯(cuò)配"。
[0062] D.可部分或完全牛物降解的I架
[0063] 如上所述，本發(fā)明的支架（包括例如血管（例如，冠狀動(dòng)脈、頸動(dòng)脈、腦動(dòng)脈、椎動(dòng) 脈、髂動(dòng)脈、股動(dòng)脈和下肢動(dòng)脈）、胃腸（例如，食道、十二指腸、結(jié)腸、膽管和胰管）、肺（例 如，以保持氣管、支氣管、細(xì)支氣管或肺泡打開）、頭頸（竇、淚道、鼓膜置管）和泌尿生殖 器（例如，輸尿管和尿道、前列腺、輸卵管）可包括一種或多種可生物降解的組合物。此 類支架可完全或部分生物降解和/或可重吸收。此類支架的代表性實(shí)例包括例如申請?zhí)?為 2009/0192588、2007/0270940 和 2003/0104030 的美國專利，以及第 6, 387, 124 號(hào)、第 6, 869, 443號(hào)和第7, 044, 981號(hào)美國專利。
[0064] 將如本文所述的傳感器置于可生物降解的或可部分生物降解的支架上或內(nèi)（在 聚合物內(nèi)的不同深度處）使得可以確定支架的降解，以及任選地，確定支架的生物降解或 重吸收率。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了確定支架的降解的方法，其包括以下步驟： a)向受試者的身體通道提供包括支架和一個(gè)或多個(gè)傳感器的組件，以及b)檢測傳感器中 的變化，并因而確定支架的降解。在多種實(shí)施方式中，傳感器能夠檢測一個(gè)或多個(gè)生理（例 如，接觸、流體流動(dòng)、壓力和/或溫度）和/或定位（例如，受試者體內(nèi)的定位）參數(shù)。在另 外的實(shí)施方式中，檢測步驟是隨著時(shí)間的一系列檢測，并且任選地，該方法還可以包括確定 支架的降解速率和/或估計(jì)支架完全降解的時(shí)間的步驟。在另外的實(shí)施方式中，支架可確 定裝置被正在愈合的組織的內(nèi)腔覆蓋率，并因此確認(rèn)支架嵌入血管壁內(nèi)（降低或消除支架 片段釋放到腔液中的可能性）。
[0065] 在一個(gè)實(shí)施方式中，可生物降解的支架為食道、輸尿管、尿道、竇、血管或前列腺支 架，并且支架的降解可通過檢測傳感器在一段時(shí)間內(nèi)的損失或移動(dòng)而監(jiān)控。
[0066] E. I架涂層
[0067] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，本文所提供的支架可在支架的一個(gè)或多個(gè)表面上具 有一個(gè)或多個(gè)涂層?？沙鲇诙喾N目的在支架上提供涂層。涂層可以為可生物降解的或不 可生物降解的或它們的組合。通常，許多涂層為基于聚合物的（例如，由聚氨酯、聚酯、聚 乳酸、聚氨基酸、聚四氟乙烯、特氟龍、Gortex?構(gòu)成的聚合物），但也可以使用非聚合物涂 層。
[0068] 合適的涂層的代表性實(shí)例包括在例如第8, 123,799號(hào)、第8, 080, 051號(hào)、第 8, 001，925號(hào)、第7, 553, 923號(hào)和第5, 779, 729號(hào)美國專利中所述的那些，所有這些專利均 整體以引用方式并入。
[0069] F.藥物洗脫支架
[0070] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，本文所提供的支架可被設(shè)計(jì)成洗脫一種或多種藥 物（例如，生物活性劑）。代表性實(shí)例包括第5, 716, 981號(hào)美國專利；題為"Stents with bioactive coatings"的第2005/0021126號(hào)和第2005/0171594號(hào)美國專利申請；以及題 為''Implantable sensors and implantable pumps and anti-scarring agents)的申請 號(hào)為2005/0181005和2005/0181009的美國專利，所有這些專利均整體以引用方式并入。
[0071] 因此，在本發(fā)明的多種實(shí)施方式中，提供了藥物洗脫支架（例如，藥物涂層支架）， 其包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，并且其可用于將所需的藥劑（例如，藥物或治療劑）釋放到體 內(nèi)的所需定位（例如，體腔和/或血管壁）。在相關(guān)的實(shí)施方式中，可將藥物洗脫遞送裝 置包括在支架內(nèi)，以便在需要時(shí)（例如在遠(yuǎn)程激活/需要時(shí)，或基于時(shí)間表，一般參見題為 ^Remotely Activated Piezoelectric Pump For Delivery of Biological Agents to the Intervertebral Disc and Spine"的第2011/0092948號(hào)美國專利申請，其整體以引用方式 并入）或在檢測到激活事件時(shí)（例如，壓力傳感器檢測到泄漏時(shí)）釋放所需的藥物。例如， 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，可將生物制劑與支架一起施用或使其從支架釋放以便治療或 預(yù)防疾?。ɡ?，i)就癌癥而言使用化療劑，或就預(yù)防再狹窄而言，ii)就預(yù)防再狹窄而言， 使用抗再狹窄劑，諸如紫杉烷或利莫司（Iimus)藥物；以及iii)就感染而言，使用抗微生物 藥物）。
[0072] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，可將一個(gè)或多個(gè)傳感器（例如，壓力傳感器、接觸傳感器和 /或位置傳感器）用于確定所需藥物的適當(dāng)放置，以及將在所需部位釋放的藥物的量和釋 放動(dòng)力學(xué)。
[0073] G.監(jiān)棹感染的方法
[0074] 在其他實(shí)施方式中，提供了包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的支架。此類支架可用于 測量血液、血管或內(nèi)腔壁、支架以及與支架相鄰的局部組織和環(huán)境中的溫度。還提供了監(jiān)控 溫度隨著時(shí)間變化的方法，以便確定和/或提供可能即將發(fā)生感染的通知（例如，向患者和 /或醫(yī)療保健提供者）。
[0075] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，還可以將代謝和身體傳感器置于支架上或支架內(nèi)或 支架的各個(gè)部件上或支架的各個(gè)部件內(nèi)，以便監(jiān)控罕見但可能致命的并發(fā)癥。在一些患者 中，支架和周圍的組織可能受到感染?？蓪⒅T如溫度傳感器（檢測溫度升高）、PH傳感器 (檢測PH降低）和其他代謝傳感器的傳感器用于指示支架上或支架周圍的感染的存在性。 例如，可將溫度傳感器包括在支架上或支架內(nèi)以便可以對感染進(jìn)行早期檢測，并用抗生素 或手術(shù)介入進(jìn)行先發(fā)治療。
[0076] H.包括傳 感器的I架在醫(yī)療保健中的另外用涂
[0077] 支架和任何相關(guān)醫(yī)療裝置上的傳感器在醫(yī)療保健環(huán)境中以及在非醫(yī)療保健環(huán)境 中（例如，在家或在工作中）具有多種益處。例如，可監(jiān)控術(shù)后進(jìn)展（以逐日、逐周等方式 對讀數(shù)進(jìn)行比較），并編譯及轉(zhuǎn)發(fā)信息給患者和主治醫(yī)生，從而可以循序地跟進(jìn)康復(fù)，并與 預(yù)期（典型人群）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。在某些實(shí)施方式中，可穿戴裝置按選定或隨機(jī)化的方式 詢問傳感器，并捕獲和/或存儲(chǔ)所收集的傳感器數(shù)據(jù)。然后可將該數(shù)據(jù)下載到另一個(gè)系統(tǒng) 或裝置（如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述）。
[0078] 將本文所述的傳感器（例如，接觸傳感器、位置傳感器、應(yīng)變儀和/或加速計(jì)）所 收集到的數(shù)據(jù)與簡單、廣泛普及的商業(yè)分析技術(shù)諸如步程計(jì)和全球定位衛(wèi)星（GPS)能力相 整合，使得可以收集各種"真實(shí)世界"條件下的進(jìn)一步的臨床重要數(shù)據(jù)，諸如但不限于：患者 步行的程度（時(shí)間、距離、步數(shù)、速度、節(jié)奏）、患者活動(dòng)水平（活動(dòng)頻率、持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度）、 運(yùn)動(dòng)耐量（功、卡路里、力度、訓(xùn)練效果）、活動(dòng)范圍和支架性能。該信息在使得能夠更好地 管理患者恢復(fù)方面的價(jià)值再強(qiáng)調(diào)也不過分。主治醫(yī)生（或護(hù)士、理療師或康復(fù)專家）僅在 計(jì)劃的訪視期間短暫地觀察患者；患者功能在確切的檢查時(shí)刻的程度可受多種不同因素的 影響，諸如：疼痛存在與否、炎癥存在與否、當(dāng)日時(shí)間、用藥（止痛藥、抗炎劑）的依從性和時(shí) 間安排、近期活動(dòng)、患者體力、精神狀態(tài)、語言障礙、他們的醫(yī)生-患者關(guān)系的性質(zhì)或甚至患 者準(zhǔn)確表達(dá)其癥狀的能力，這僅舉幾例。連續(xù)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集可通過在許多條件和環(huán)境 下提供關(guān)于患者功能的客觀信息而允許患者和內(nèi)科醫(yī)生客觀地監(jiān)控進(jìn)展，從而評價(jià)表現(xiàn)受 各種干預(yù)（疼痛控制、抗炎藥、休息等）的影響程度并將患者進(jìn)展與之前的功能和將來的預(yù) 期功能進(jìn)行比較。當(dāng)醫(yī)生和患者均受益于觀察各種治療模式對患者康復(fù)、活動(dòng)、功能和總體 表現(xiàn)的影響時(shí)，可以預(yù)期能得到更好的治療決策和更好的患者依從性。
[0079] I.牛成電力
[0080] 在本發(fā)明的某些方面，可將一個(gè)或多個(gè)小型發(fā)電單元設(shè)置在支架內(nèi)側(cè)、支架內(nèi) 和/或支架上。簡而言之，已描述了多種用于從小的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或機(jī)械振動(dòng)收集電力的 技術(shù)。參見例如由 U.K. Singh 等人著的題為"Piezoelectric Power Scavenging of Mechanical Vibration Energy'，的論文，其發(fā)表于 Australian Mining Technology Conf erence, 2007 年 2-4 月，第 111-118 頁；以及由 Chandrakasan 等人著的題為 "Next Generation Micro-power Systems'，的論文，其發(fā)表于 2008Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers,第 1-5 頁。另見題為 "Device for Energy Harvesting within a Vessel"的第8, 283, 793 號(hào)美國專利和題為"Devices, Methods and Systems for Harvesting Energy in the Body"的第8, 311，632號(hào)美國專利，所有上述文獻(xiàn)均整體以引 用方式并入。這些參考文獻(xiàn)提供了不同類型的可從非常小的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電力并儲(chǔ)存電力以供 后續(xù)使用的電力收集器的實(shí)例。以上參考文獻(xiàn)還描述了這樣的實(shí)施方式，其中施加壓力并 從特定的結(jié)構(gòu)釋放壓力以便在無需運(yùn)動(dòng)，而是作為施加高壓力的結(jié)果的情況下產(chǎn)生電力。 此外，這些參考文獻(xiàn)描述了可從體內(nèi)的搏動(dòng)力產(chǎn)生電力的實(shí)施方式。
[0081] 在通過一個(gè)或多個(gè)發(fā)生器生成電力后，可將電力傳輸?shù)奖疚乃龅亩鄠€(gè)傳感器中 的任一個(gè)。例如，電力可傳輸?shù)礁綀D中所示的傳感器。其還可以傳輸?shù)奖疚乃龅钠渌麄鞲?器。電力的傳輸可通過任何可接受的技術(shù)進(jìn)行。例如，如果傳感器物理耦接到支架，則電線 可從發(fā)生器連到特定的傳感器。另選地，可以以與無線智能卡使用適當(dāng)?shù)陌l(fā)送和接收天線 從緊密相鄰的電源接收電力的相同方式無線地傳輸電力。此類電力發(fā)送和接收技術(shù)也在之 前描述的出版物和專利申請及授權(quán)美國專利中進(jìn)行了描述，它們均以引用方式并入本文。
[0082] J.包括I架的組件的醫(yī)學(xué)成像和自我診斷，預(yù)測分析和預(yù)測維護(hù)
[0083] 本發(fā)明提供能夠通過使用傳感器在各種條件中成像的支架。例如，在本發(fā)明的多 個(gè)方面，提供了對支架或包括支架與傳感器的組件成像的方法，其包括檢測支架中、支架上 和/或支架內(nèi)的傳感器隨著時(shí)間的變化的步驟，并且其中支架以每平方厘米大于1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10或20個(gè)傳感器的密度包括傳感器。在其他方面，支架以每立方厘米大于1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10或20個(gè)傳感器的密度包括傳感器。在這些實(shí)施方式的任一個(gè)中，每平 方厘米或每立方厘米可存在少于50、75、100或200個(gè)傳感器。如上所述，各種傳感器可用 于其中，包括例如流體壓力傳感器、接觸傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、血容量傳感器、 血流傳感器、血液化學(xué)傳感器、血液代謝傳感器、機(jī)械應(yīng)力傳感器和溫度傳感器。
[0084] 例如，如圖6中所示，可將包括如本文所述的傳感器的支架用于通過可檢測位置 移動(dòng)的傳感器對血管解剖結(jié)構(gòu)和支架解剖結(jié)構(gòu)成像。所用的傳感器還可以包括加速計(jì)和運(yùn) 動(dòng)傳感器以檢測支架由于心搏或其他身體變化而產(chǎn)生的移動(dòng)。加速計(jì)和/或運(yùn)動(dòng)傳感器的 位置隨著時(shí)間的變化可用作支架壁和/或血管壁的位置隨著時(shí)間的變化的量度。此類位 置變化可用作血管和支架解剖結(jié)構(gòu)的替代標(biāo)志-即，它們可形成支架和/或血管壁的"圖 像"以提供關(guān)于以下方面的信息：支架內(nèi)的再狹窄的大小、形狀和定位；血塊形成、腫瘤生 長、膿腫形成或粥樣斑塊形成的大小、形狀和定位；支架扭結(jié)、支架斷裂、分段或分叉支架的 關(guān)節(jié)斷離、重疊支架中的重疊量和/或支架移動(dòng)/移位。
[0085] 例如，圖7示出了通過可檢測因血管病理（例如再狹窄或血栓形成）而發(fā)生的位 置移動(dòng)的傳感器對脈管進(jìn)行醫(yī)學(xué)成像。通過以此方式對支架成像，可以無線方式詢問支架 的完整性并定期地報(bào)告結(jié)果。這允許定期地或在受試者和/或內(nèi)科醫(yī)生期望的任何時(shí)間對 受試者的健康進(jìn)行檢查，并因此允許對支架進(jìn)行預(yù)測分析和/或預(yù)測維護(hù)或預(yù)防。
[0086] 現(xiàn)在將更詳細(xì)地解釋某些示例性實(shí)施方式。一個(gè)特定的益處是通過支架植入而對 患者的恢復(fù)進(jìn)行實(shí)時(shí)和原位監(jiān)控。如本文所述的傳感器可持續(xù)地、在正常的日?；顒?dòng)期間 甚在在需要時(shí)在夜間收集數(shù)據(jù)。例如，接觸傳感器可每10秒一次、每分鐘一次或每天一次 獲取并報(bào)告數(shù)據(jù)。其他傳感器將更頻繁地收集數(shù)據(jù)，諸如每秒數(shù)次。例如，預(yù)計(jì)的是，可每秒 數(shù)次收集并存儲(chǔ)溫度、接觸和/或位置數(shù)據(jù)。其他類型的數(shù)據(jù)可能只需要按分鐘或按小時(shí) 收集。另外其他傳感器可以僅在患者發(fā)出收集信號(hào)（經(jīng)由外部信號(hào)發(fā)送/觸發(fā)裝置）時(shí)才 作為"事件記錄"的一部分收集數(shù)據(jù)-即，當(dāng)患者經(jīng)歷特定的事件（例如，疼痛、受傷等）_ 并向裝置發(fā)出信號(hào)以獲得該時(shí)間的讀數(shù)以便可以將主觀/癥候數(shù)據(jù)與客觀/傳感器數(shù)據(jù)進(jìn) 行比較，從而試圖更好地理解患者癥狀的根本原因或觸發(fā)因素。
[0087] 在某些情況下，支架具有足夠的大小并且具有充足空間以便容納一個(gè)或多個(gè)處理 器電路、CPU、存儲(chǔ)器芯片和