胸主动脉瘤/夹层发病凶险,病死率高,是严重威胁人类生命的血管疾病。胸主动脉腔内微创修复治疗（TEVAR）因其创伤小,恢复快,并发症少,已经成为胸主动脉动脉疾病的首选方式,具体实施是将主动脉覆膜支架通过股动脉入路植入胸主动脉,定位于病变部位释放,修复胸主动脉病变,同时保证主动脉及其他主要分支动脉通畅。而对于累及主动脉弓部分支动脉如左侧锁骨下动脉、左侧颈总动脉、无名动脉的复杂胸主动脉疾病,因支架近段锚定区不足,植入主动脉覆膜支架会覆盖弓上分支动脉从而导致靶器官缺血,造成严重的急性缺血并发症如急性脑梗、脊髓缺血等,因此对于此类复杂胸主动脉疾病常规TEVAR无法修复。目前,国内外针对以上复杂主动脉疾病的外科治疗方法包括人工血管旁路去分支技术,“烟囱”技术,体外预开窗技术,分支型主动脉覆膜支架技术等。去分支技术虽然一定程度减小了开胸手术的创伤和并发症发生率,但本身对血管外科技术要求高,因多处手术切口及血管外科重建其外科创伤依然显著。“烟囱”技术也可称为平行支架技术,是一种纯腔内微创的技术,但因主动脉覆膜支架与分支动脉支架无法完全匹配兼容,二者间必然存在“沟槽”,存在较大内漏的风险。体外预开窗技术,通过体外预释放主动脉覆膜支架,裁剪出分支动脉开口预留位置,在主动脉弓部腔内进行对位释放。该技术难度和技术要求都很高,分支对位比较困难,一旦对位失败很难弥补,尤其在多支分支血管开窗,以及主动脉弓部困难解剖情况下失败几率将会增加。较为理想的一体式分支支架技术,因移植物输送、导入、定位、释放等仍有众多的技术问题需要克服,产品化的分支支架系统较少,因此短期内无法广泛使用。以上方法在一定程度上为复杂胸主动脉疾病的治疗提供了方法,但多改变主动脉弓部正常解剖及血流动力学状态,或者并发症发生率高,技术不成熟等原因,均不是当前最为理想的主动脉弓部分支动脉重建方法。针对以上情况,近年来,主动脉弓上分支腔内原位重建技术逐渐被临床医生重视使用,其方法是在主动脉覆膜支架覆盖分支动脉后,在靶器官缺血时间窗内,以分支动脉为入路,使用特殊工具,破除覆盖分支动脉的覆膜结构,进而植入分支支架,恢复分支动脉通畅。该方法可恢复主动脉弓部正常解剖结构,比较符合血流动力学,被认为是当前较为合理的方法,遗憾的是目前国内外并没有上市的产品化的弓上分支腔内重建装置,在此基础上本课题拟开展新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的研发应用研究。主要针对累及主动脉弓上分支动脉的复杂胸主动脉病变腔内修复术中弓上分支腔内原位重建的难题,研发一种新型的主动脉弓上分支动脉腔内重建装置,并具体实施设计、制作、体外实验。通过动物实验研究验证安全性、可行性,进而进行临床试验研究验证以向临床转化。通过该的研究为腔内治疗复杂主动脉疾病提供新工具;扩大胸主动脉疾病腔内治疗适应症;使主动脉弓上分支动脉腔内原位重建技术合法合规化;为主动脉弓上分支动脉腔内原位重建技术提供理论依据;指导主动脉弓上分支动脉腔内原位重建技术的改进提升并促进技术规范制定。第一部分 新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的研制及体外试验目的:针对累及弓上分支动脉的复杂胸主动脉疾病,设计研发一套新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置并初步探讨其可行性。方法:根据自主申请并授权专利“支架撑开形隔膜破除器”（专利号:201110237935.8）技术上优化改进,设计新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置。主要由三部分组成,分别是定位支架、柔性破膜针和输送器。使用镍钛合金、柔性金属、高质塑料等材料制作部件,利用热定型技术、开模注塑技术、精密焊接等技术组装。根据以上设计制作出样品并利用人主动脉弓部1:1硅胶中空动脉模型行体外模拟操作实验,验证其可行性、操作性。同时,对不同材料的主动脉覆膜支架进行体外实验,研究其破膜安全性、稳定性。结果:完成了新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的设计,制作三代样品并使用较为成熟稳定的第三代样品进行体外人主动脉弓部模型试验,球囊扩张覆膜支架试验,覆膜支架开窗过程颗粒脱落试验。在模型试验中,新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置可完成原位逆行开窗破膜过程,各组织结构使用正常。两种材质的覆膜支架使用新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置开窗不会出现严重撕裂,不影响结构稳定,过程不会造成至栓颗粒物脱落。结论:新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置设计合理,体外操作可行、流畅,可到达预期原位开窗效果。在体外开窗操作时,对两种覆膜材料不会造成较大颗粒的脱落,模拟重建分支动脉重建过程具有较好的形态和稳定性。第二部分 新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的动物实验目的:评价新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的安全性、有效性和整体使用性能,为临床研究提供详细、准确的参考依据。方法:选用8头实验用健康白猪为动物模型,月龄6个月左右,性别不限,体重60-90kg范围。利用临床上常用的涤纶及PTFE材料主动脉覆膜支架和外周动脉分支支架,在白猪动物模型体内模拟胸主动脉腔内修复术（TEVAR）。于主动脉弓处植入主动脉覆膜支架并覆盖弓部分支血管,使用新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置行原位逆行开窗,随后植入分支支架实现分支血管腔内重建。共设即刻和20天两个考察时间点,通过术中破膜效果和分支支架植入率评估装置使用效果,通过DSA造影和即刻/20天后解剖查看分支重建效果,全面评价新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置在动物体内的安全性、可行性和有效性。结果:8例动物实验均获成功,新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置显影良好、操作流程,均可安全、有效、快速破膜,未出现器械故障和缺陷。使用两种材质的主动脉覆膜支架共8枚,其中涤纶覆膜支架5（62.5%）枚,PTFE覆膜支架3（37.5%）枚。使用分支动脉支架8（75%）枚,其中球扩裸支架6（25%）枚,自膨裸支架2枚。涤纶材料和PTFE材料覆膜支架平均破膜时间分别为3.3s和3.8s,平均分支重建时分别为416.7s和484.6s。即刻造影均提示分支支架通畅、形态良好、分支血管未见明显损伤。即刻及20天后解剖查看见分支支架均通畅,未见分支动脉内膜损伤。结论:新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置实验动物的血管腔内输送、靶向定位、X射线下可视性和回撤过程均顺利适用于同材质的主动脉覆膜支架。重建的分支血管具有较好的形态,与覆膜支架连接紧密贴服性好,对分支血管内膜不会造成损伤。第三部分 新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置的单中心临床试验目的:评价新型血管腔内破膜装置在TEVAR术中弓上分支动脉腔内原位重建的临床临床安全性、可行性、有效性。方法:该临床研究作为新型主动脉弓上分支动脉腔内重建装置全国多中心临床试验前研发单位的单中心临床研究,通过伦理委员会批准后,在本课题研究期限内,将符合本方案要求的受试者,因植入主动脉覆膜支架治疗主动脉夹层或主动脉瘤等疾病,而需要接受弓上分支动脉的重建技术处理纳入研究组。记录术中新型血管腔内破膜装置的操作情况,破膜时间,开窗时间及成功率,血管相关并发症,弓上分支动脉通畅率等,评价这种血管腔内破膜装置的临床安全性,有效性及疗效。结果:自2017年11月本研究通过伦理委员会批准后,准共入组13名胸主动脉疾病患者,共行胸主动脉瘤腔内修复术（TEVR）+主动脉弓上分支动脉腔内重建术13例,其中单开窗11例（84.6%）,双开窗2例（15.4%）,手术成功率100%。重建弓上分支动脉15支,其中左侧锁骨下动脉12支（80%）,左侧颈总动脉3支（20%）,15支分支动脉平均破膜时间6.9s,平均开窗时间243.6s。使用主动脉覆膜支架15枚,其中主动脉弓部13枚,降主动脉2枚。11枚覆膜材料为PTFE,2枚为涤纶材料。分支动脉支架16枚,其中球扩裸支架14枚（87.5%）,覆膜支架2枚（82.5%）。术中无血管损伤等并发症,无神经系统并发症,无死亡。围术期并发症率7.7%（1/13）,为肱动脉穿刺点血肿1例（7.7%）,对症处理后好转,随访3-15个月,TEVAR修复良好,未见内漏等并发症。结论:新型血管腔内破膜装置在TEVAR弓上分支动脉腔内原位重建中使用安全,快捷,有效且不易发生血管损伤,短期及中期疗效确切,进一步临床数据有待大样本临床研究。