WO2000074557A1 - Intravasal implantierbare vorrichtung - Google Patents

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WO2000074557A1
WO2000074557A1 PCT/DE2000/001818 DE0001818W WO0074557A1 WO 2000074557 A1 WO2000074557 A1 WO 2000074557A1 DE 0001818 W DE0001818 W DE 0001818W WO 0074557 A1 WO0074557 A1 WO 0074557A1
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WO
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basic body
holding
catheter
section
transmission
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PCT/DE2000/001818
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schmitz-Rode
Uwe Schnakenberg
Wilfried Mokwa
Rolf W. GÜNTHER
Clemens KRÜGER
Original Assignee
Schmitz Rode Thomas
Uwe Schnakenberg
Wilfried Mokwa
Guenther Rolf W
Krueger Clemens
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6879Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6882Anchoring means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0031Implanted circuitry

Definitions

  • the invention relates to an intravascularly implantable device for determining at least one physiological parameter, with a base body in which a detection device and a transmission device for the contactless transmission of the detected parameter are encapsulated to an evaluation device, and a holding device with which the device can be anchored in the vascular system .
  • intravascular parameters In many acute and chronic diseases, the determination of intravascular parameters is of great importance. While some parameters can be determined by venous blood collection, the determination of arterial parameters requires regular arterial puncture or the placement of an arterial catheter. Complications resulting from this include, for example, bleeding, vascular injuries up to vascular occlusion in the puncture method and infections in the lying catheter, because this represents an entry point for pathogens. For this reason, arterial catheters are only used for a short time under intensive medical conditions.
  • a device of the type described at the outset is known, for example, from US Pat. No. 5,833,603.
  • the particular advantage of wireless signal transmission is that electromagnetic energy can be radiated in from an antenna located outside the body. The same antenna receives the waveforms, as sensed by the detection device, by modulation.
  • An evaluation unit located outside the body demodulates and evaluates the received signals. A separate power supply in the implanted device is not required for this type of signal transmission.
  • the advantage of such a wireless signal transmission is that there is no direct infection-prone connection between the intravascularly arranged device and the external evaluation unit.
  • the permanent availability of intravascular parameters opens up new diagnostic and therapeutic possibilities, such as monitoring blood pressure in hypertensive patients, monitoring the pulse rate in arrhythmic patients, blood sugar level in diabetics or the oxygen and carbon dioxide partial pressure in chronic lung patients. If necessary, the measuring system formed by the device can also be part of a therapeutic control circuit.
  • the device known from US Pat. No. 5,833,603 is implanted with the aid of an arterial catheter, at the tip of which the capsule-shaped device is arranged during the implantation.
  • the device the outside diameter of which corresponds to the outside diameter of the catheter, can be detached therefrom when the desired implantation location has been reached.
  • the device is anchored in the vascular system with the help of a harpoon-like barb that penetrates into a vessel wall.
  • the barb tip is directed against the direction of advance of the catheter during implantation and thus prevents the device from being pulled out again when the catheter is removed.
  • the invention is based on the object of proposing an intravascularly implantable device which can be anchored in the vascular system in a reliable manner without the risk of vascular wall injuries or premature detachment of the catheter.
  • the holding device is designed as a flexible, elongated extension, the length of which is at least five times its diameter.
  • the flexible and elongated extension which starts, for example, from the end face of a preferably cylindrical base body, eliminates the risk of irritation or injury to the vessel walls.
  • the anchoring principle of the device is similar to that of thrombi, for example, which have a thread-like shape and therefore get caught in particular on vascular branches or constrictions.
  • the fixed connection of the elongated flexible extension to the base body of the device ensures a secure fixation of the entire device when the extension is anchored in the vascular system.
  • the proposed holding device based on an elongated flexible extension is particularly suitable for devices in which the anchoring of the device at a precisely defined point in the vascular system is not important.
  • the object is also achieved according to the invention in that the device can be implanted through the lumen of a catheter and the holding device has at least one holding leg which, during the movement of the device in the catheter, is arranged completely and elastically within the cross section of the lumen is biased radially outwards in such a way that after leaving the catheter the holding leg is arranged with at least one anchoring section outside the axial projection of the cross section of the base body and can be anchored to a vessel wall.
  • the holding leg expands or spreads outward in the radial direction due to its elastic pretension and, as a result of its sufficiently long dimensioning, endeavors to penetrate into cross-sectional areas outside the vessel. This either leads to anchoring sections of the holding legs on the vessel walls, as a result of which a fixation is achieved as a result of frictional forces, or else the holding legs extend into different arms in the case of a branching of the vessel.
  • the anchoring of the device is based either on the principle of positive locking (branching of the vessel) or the force or frictional connection (unbranched vessel) or on a combination of the two principles. If the anchoring section is designed with a corresponding surface roughness, a micro-positive fit can also occur in an unbranched vessel section due to the microstructure.
  • the device can be advanced percutaneously and controlled by fluoroscopy (by means of X-ray radiation) within the catheter to the intended implantation location and then pushed out of the catheter with the aid of a push rod (pusher) arranged displaceably within the catheter and out of the catheter into the vessel.
  • fluoroscopy by means of X-ray radiation
  • push rod push rod
  • the extension and / or at least one support leg starts from an end face of the base body.
  • the base body in particular in the case of an implantation through the lumen of a catheter, can be adapted as best as possible to its inner cross section, so that an optimal utilization of the catheter diameter, i.e. its minimization is possible for a given basic body diameter.
  • a particularly advantageous development of the device according to the invention consists in the fact that at least one end face has three holding legs, each of which has a circular shape Have cross-section, the diameter of which is 35% to 55% of the diameter of the basic body.
  • the envelope of the three holding legs preferably with their central axes in the pressed-together state, corresponds to an angle of 120 °, approximately the cross-section of a basic body with a circular cross-section.
  • this results in an overall elongated shape of the overall device without major fluctuations in the outer diameter over the length. It is particularly useful if the holding legs are evenly distributed around the longitudinal axis of the basic body in the prestressed state.
  • the basic body and the support legs are circular in cross section.
  • a sufficient spreading of the holding legs for secure anchoring of the device is present when the longitudinal axis of the holding legs in each case in an relaxed state in an end section encloses an angle with the longitudinal axis of the basic body of 30 ° to 60 °.
  • the invention further proposes that the extension and / or each holding leg is connected in one piece to the basic body. From a manufacturing point of view, it is preferable in this regard that the base body and the holding legs are molded at the same time by injection molding.
  • the invention provides that the base body and the extension and / or each holding leg consist of a biocompatible elastomer, in particular a silicone elastomer.
  • At least the surface of the device should be covered with a biocompatible tiblen, a degradation, preventive, antithrombogenic coating.
  • a biocompatible tiblen a degradation, preventive, antithrombogenic coating.
  • active ingredients that can be used for coating purposes - especially in the case of swellable materials - into the entire plastic matrix.
  • a particularly reliable encapsulation of the electronic components within the device can be achieved if the detection device and the transmission device are cast into the material of the basic body.
  • an embodiment of the invention consists in the detection device and the transmission device being provided with a coating of poly (para-xylylene) (PPX) before the casting and / or the surface of the device.
  • PPX poly (para-xylylene)
  • a preferred material for this is sold under the Parylene ® brand.
  • a Parylene® coating acts both as a moisture barrier for the electronic components and as an active ingredient to prevent biodegradation, since the penetration of physiological liquids into the plastic matrix is prevented.
  • Figure 1 A is a plan view of a first embodiment of the device, partly in longitudinal section.
  • FIG. 1B is a view in the axial direction of the device of FIG. 1A
  • FIG. 3 is a plan view of a second embodiment of the device and FIG. 4 shows the device according to FIG. 3 in the implanted state.
  • An intravascularly implantable device 1 shown in FIGS. 1A and IB consists of a cylindrical basic body 2 and three holding legs 3 which start from an end face 4 of the basic body 2.
  • the opposite end face 5 of the basic body 2 is hemispherical.
  • a detection device 6 and a transmission device 7 in the form of a transponder are arranged axially one behind the other in the basic body 2 of the device 1. Both of the latter devices 6 and 7 are known from the prior art and therefore do not require any further explanation at this point.
  • Both the detection device 6 and the transmission device 7 are first provided with a coating of Parylene® and then cast into the plastic material - in the present case a silicone elastomer - during the injection molding of the device 1.
  • the injection mold has a geometry such that the holding legs 3 assume an angled position, as is shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the support legs 3 themselves also have a circular cross section, the diameter of which is approximately 50% of the diameter of the basic body 2.
  • the end faces of the holding legs 3 facing away from the base body 2 have a hemisphere shape.
  • the longitudinal axes of the holding legs 3 In their relaxed state, each form an angle with the longitudinal axis 8 of the basic body 2 of approximately 35 ° to 60 °.
  • the biocompatible silicone elastomer of the device 1 is provided with an anti-thrombogenic coating with Parylene®, which prevents biodegradation, after it has been injection molded for technical production.
  • the length of the basic body 2 - measured between the end faces 4 and 5 - is approximately 20 mm with an outer diameter of approximately 2 mm.
  • the holding legs 3 have a length of approximately 5 to 7 mm and a diameter of approximately 1 mm.
  • the position control of the catheter 9 is controlled by fluoroscopy.
  • the distal end of the catheter 9 is advanced in the present case up to the vicinity of a branch in an artery 11.
  • the device 1 the outside diameter of which is dimensioned slightly smaller than the inside diameter of the catheter 9, is then turned from a charging sleeve (not shown in more detail) onto the proximal end of the catheter 9, with the aid of a flexible push rod 12, the outside diameter of which is also slightly smaller than the inside diameter of the catheter 9 is advanced through the lumen of the latter towards the distal end 10.
  • 2B shows an intermediate state in which the holding legs 3 are already outside the catheter 9 and have therefore spread in the radial direction, so that they lie with end sections on the walls of the artery 11.
  • Push rod 12 withdrawn together from the artery. All that remains is the device 1 which, as a result of the flow of blood running in the direction of arrow 13 - favored by the arterial cross-section widening from the branching - first detaches from the walls, and then - as shown in FIG. 2D - at the branching with the Hook legs 3. Due to the flow forces, there is no need to fear detachment of the device 1 by a backward movement, so that the device 1 is permanently anchored at the desired location in the artery system by the holding legs 3.
  • Fig. 3 shows a device 1 '
  • the basic body 2 is identical to that of the device 1 and is also provided with a detection device and a transmission device, both of which are not shown in Fig. 3.
  • the holding device of the device 1 ' consists of an elongated extension 14 which is circular in cross section and which is also formed in the injection molding of the device 1' and which starts from an end face 4 '.
  • the diameter of the extension 14 is approximately 0.5 mm with a length of approximately 15 to 20 mm.
  • the device 1 ′ is implanted in the same way as is shown for the device 1 in FIGS. 2A to 2C.
  • the extension 14 is initially linearly shaped after the injection molding process. Because of its great length compared to its diameter, however, this is a very flexible, band-shaped structure that would hang down in an arched manner solely due to its weight when it was aligned horizontally in the unsupported state.
  • the device 1 After withdrawing the catheter from the implantation site, the device 1 is carried along by the flow forces.
  • the tip 15 of the extension will move into a branch 16 of the artery 11, whereas the basic body 2 tends to move into the other branch 17.
  • This inevitably leads to an accumulation of a central section of the extension 14 in the area of a flow divider 18.
  • the latter Because of the flow forces which act on both the front and the rear section of the extension 14, the latter is pressed against the wall in the area of the flow divider 18. so that due to the frictional forces in connection with the tensile forces pointing in opposite directions at the two ends of the extension 14 14 detachment is made impossible.
  • the device 1 ' is thus anchored in the vascular system on the principle of a thrombus.

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Abstract

Eine intravasal implantierbare Vorrichtung (1) zur Bestimmung mindestens einer physiologischen Kenngrösse weist einen Grundkörper (2) auf, in dem eine Erfassungseinrichtung (6) und eine Übertragungseinrichtung (7) zur berührungslosen Übertragung der erfassten Kenngrösse zu einer Auswerteeinrichtung gekapselt aufgenommen sind. Des weiteren ist die Vorrichtung (1) mittels einer Halteeinrichtung im Gefässsystem verankerbar. Um die Gefahr einer Verletzung der Gefässwände während des Implantationsvorgangs zu verringern, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (1) durch das Lumen eines Katheters (9) hindurch implantierbar ist. Die Halteeinrichtung weist mindestens ein Haltebein (3) auf, das während der Bewegung der Vorrichtung (1) im Katheter (9) vollständig innerhalb des Lumens angeordnet ist. Die Haltebeine (3) sind elastisch vorgespannt, so dass nach Verlassen des Katheters (9) ein Verankerungsabschnitt ausserhalb des Querschnitts des Grundkörpers (2) angeordnet und an einer Gefässwand verankerbar ist.

Description

Intravasal implantierbare Nomchtung
Die Erfindung betrifft eine intravasal implantierbare Vorrichtung zur Bestimmung mindestens einer physiologischen Kenngröße, mit einem Grundkörper, in dem eine Erfassungseinrichtung und eine Übertragungseinrichtung zur berührungslosen Übertragung der erfaßten Kenngröße zu einer Auswerteeinrichtung gekapselt aufgenommen sind, und einer Halteeinrichtung, mit der die Vorrichtung im Gefäßsystem verankerbar ist.
Bei vielen akuten und chronischen Erkrankungen ist die Bestimmung insbesondere von intra- vasalen Kenngrößen von großer Bedeutung. Während einige Parameter durch venöse Blutentnahme bestimmt werden können, macht die Ermittlung arterieller Kenngrößen die regelmäßige arterielle Punktion oder die Anlage eines arteriellen Katheters erforderlich. Sich hieraus ergebende Komplikationen sind beispielsweise Blutungen, Gefäßverletzungen bis hin zu Gefäßverschluß bei der Punktionsmethode und Infektionen beim liegenden Katheter, weil diese eine Eintrittspforte für Erreger darstellt. Aus diesem Grunde werden arterielle Katheter immer nur kurzzeitig unter intensivmedizinischen Bedingungen eingesetzt.
Zur Lösung dieses Problems wurden bereits Vorrichtungen entwickelt, die in das menschliche Gefäßsystem implantierbar sind und die in miniaturisierter Form Sensoren, einen Signalpro- zessor sowie Transponder beinhalten. So ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art beispielsweise aus der US 5,833,603 bekannt. Der besondere Vorteil der drahtlosen Signalübertragung besteht darin, daß von einer außerhalb des Körpers befindlichen Antenne elektromagnetische Energie eingestrahlt werden kann. Dieselbe Antenne erhält durch Modulation die Signalverläufe, wie sie von der Erfassungsvorrichtung sensiert wurden, zurück. Eine au- ßerhalb des Körpers befindliche Auswerteeinheit demoduliert die empfangenen Signale und wertet sie aus. Für diese Art der Signalübertragung ist eine eigene Energieversorgung in der implantierten Vorrichtung nicht erforderlich.
Der Vorteil einer derartigen drahtlosen Signalübertragung besteht darin, daß keine direkte infektionsgefährdete Verbindung zwischen der intravasal angeordneten Vorrichtung und der externen Auswerteeinheit besteht. Die permanente Verfügbarkeit intravasaler Kenngrößen eröffnet neue diagnostische und therapeutische Möglichkeiten, wie z.B. die Blutdrucküberwachung bei Hypertonikern, die Überwachung der Pulsrate bei Arrhytmikern, des Blutzuckerspiegels bei Diabetikern oder des Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdrucks bei chronisch Lungenkranken. Gegebenenfalls kann das von der Vorrichtung mitgebildete Meßsystem auch Bestandteil eines therapeutischen Regelkreises sein.
Die Implantation der aus der US 5,833,603 bekannten Vorrichtung erfolgt mit Hilfe eines arteriellen Katheters, an dessen Spitze die kapseiförmige Vorrichtung während der Implantation angeordnet ist. Die Vorrichtung, deren Außendurchmesser mit dem Außendurchmesser des Katheters übereinstimmt, kann von diesem gelöst werden, wenn der gewünschte Implantationsort erreicht ist. Die Verankerung der Vorrichtung im Gefäßsystem erfolgt mit Hilfe eines harpunenartigen Widerhakens, der in eine Gefäßwand eindringt. Die Widerhakenspitze ist entgegen der Vorschubrichtung des Katheters beim Implantieren gerichtet und verhindert somit, daß die Vorrichtung beim Entfernen des Katheters wieder mit herausgezogen wird.
Ein Nachteil dieses Verankerungsprinzips ist darin zu sehen, daß bereits beim Vorschieben des Katheters im Implantationsort - insbesondere wenn aus Korrekturgründen ein zwischenzeitliches Zurückziehen des Katheters erforderlich ist - die Gefahr von Gefäßverletzungen durch den Widerhaken oder die Gefahr einer vorzeitigen Ablösung des Katheters besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine intravasal implantierbare Vorrichtung vorzuschlagen, die auf zuverlässige Weise im Gefäßsystem verankert werden kann, ohne daß die Gefahr von Gefäßwandverletzungen oder einer vorzeitigen Ablösung des Katheters besteht.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halteeinrichtung als flexibler, langgestreckter Fortsatz ausgebildet ist, dessen Länge mindestens das Fünffache seines Durchmessers beträgt. Der flexible und langgestreckte Fortsatz, der beispielsweise von der Stirnseite eines vorzugsweise zylindrischen Grundkörpers ausgeht, schließt die Gefahr von Irritationen oder Verletzungen der Gefäßwände aus. Das Verankerungsprinzip der Vorrichtung ähnelt dabei dem beispielsweise von Thromben, die eine fadenförmige Gestalt besitzen und sich daher insbe- sondere an Gefäßverzweigungen oder Engstellen verhaken. Dies erfolgt häufig dadurch, daß sich ein Endabschnitt des fadenförmigen Gebildes an einem Abzweig in einen Arm und ein anderer Endabschnitt in den zweiten Arm hineinbewegt, wodurch infolge der Strömungskräfte ein Ablösen von einem „Prallwandabschnitt" des Gefäßes nicht mehr möglich ist.
Durch die feste Verbindung des langgestreckten flexiblen Fortsatzes mit dem Grundkörper der Vorrichtung ist eine sichere Fixierung der Gesamtvorrichtung sichergestellt, wenn der Fortsatz im Gefäßsystem verankert ist. Die vorgeschlagene Halteeinrichtung auf Basis eines langgestreckten flexiblen Fortsatzes eignet sich insbesondere für solche Vorrichtungen, bei denen die Verankerung der Vorrichtung an einer genau definierten Stelle des Gefäßsystems nicht von Bedeutung ist.
Alternativ zu der vorgenannten Halteeinrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß die Vorrichtung durch das Lumen eines Katheters hindurch implantierbar ist und die Halteeinrichtung mindestens ein Haltebein aufweist, das während der Bewegung der Vorrichtung in dem Katheter vollständig innerhalb des Querschnitts des Lumens angeordnet und elastisch derart radial nach außen vorgespannt ist, daß das Haltebein nach Verlassen des Katheters zumindest mit einem Verankerungsabschnitt außerhalb der axialen Projektion des Querschnitts des Grundkörpers angeordnet und an einer Gefäßwandung verankerbar ist.
Aufgrund der Möglichkeit, die Vorrichtung insgesamt durch einen Katheter hindurch implantieren zu können, ist während des Implantationsvorgangs die Gefahr von Gefäßverletzungen durch die Halteeinrichtung ausgeschlossen, unabhängig davon, welche Geometrie und Materialeigenschaften die Halteeinrichtung aufweist. Nach Verlassen des Katheters spreizt sich das Haltebein oder spreizen sich die Haltebeine aufgrund ihrer elastischen Vorspannung in radiale Richtung nach außen und sind dadurch infolge ihrer hinreichend langen Bemessung bestrebt, in Querschnittsbereiche außerhalb des Gefäßes vorzudringen. Hierdurch kommt es entweder zu einer Anlage von Verankerungsab- schnitten der Haltebeine an den Gefäßwandungen, wodurch infolge von Reibkräften eine Fixierung erreicht wird, oder aber die Haltebeine erstrecken sich in unterschiedliche Arme bei einer Gefäß Verzweigung. Je nach Geometrie des Gefäßes beruht die Verankerung der Vorrichtung somit entweder auf dem Prinzip des Formschlusses (Gefäßverzweigung) oder des Kraft- bzw. Reibschlusses (unverzweigtes Gefäß) oder auf einer Kombination der beiden Prinzipien. Bei einer Gestaltung des Verankerungsabschnitts mit einer entsprechenden Oberflächenrauhigkeit kann es aufgrund der MikroStruktur auch in einem unverzweigten Gefäßabschnitt zu einem Mikro-Formschluß kommen.
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß eine Veranke- rung der Vorrichtung an einer genau definierten Stelle möglich ist. Die Vorrichtung läßt sich hierzu perkutan und durchleuchtungsgesteuert (mittels Röntgenstrahlung) innerhalb des Katheters an den beabsichtigten Implantationsort vorschieben und sodann aus dem Katheter mit Hilfe einer innerhalb des Katheters verschiebbar angeordneten Schubstange (Pusher) aus dem Katheter in das Gefäß vorschieben.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fortsatz und/oder mindestens ein Haltebein von einer Stirnseite des Grundkörpers ausgeht. Hierdurch kann der Grundkörper, insbesondere bei einer Implantation durch das Lumen eines Katheters, bestmöglich an dessen Innenquerschnitt angepaßt werden, so daß eine optimale Ausnutzung des Ka- theterdurchmessers, d.h. dessen Minimierung bei gegebenem Grundköφerdurchmesser, möglich ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß von mindestens einer Stirnseite drei Haltebeine ausgehen, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, dessen Durchmesser jeweils 35 % bis 55 % des Durchmessers des Grundköφers beträgt. Auf diese Weise entspricht die Umhüllende der drei vorzugsweise mit ihren Mittelachsen im aneinandergedrückten Zustand einen Winkel von jeweils 120° einnehmenden Haltebeine in etwa dem Querschnitt eines Grundköφers mit ebenfalls kreisförmigem Querschnitt. Im nicht abgespreizten Zustand der Haltebeine ergibt sich somit eine insgesamt langgestreckte Form der Gesamtvorrichtung ohne größere Schwankungen des äußeren Durchmessers über der Länge. Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Haltebeine im vorgespannten Zustand gleichmäßig um die Längsachse des Grundköφers verteilt angeordnet sind.
Des weitern wird vorgeschlagen, daß der Grundköφer und die Haltebeine im Querschnitt kreisförmig sind.
Eine für eine sichere Verankerung der Vorrichtung hinreichende Abspreizung der Haltebeine liegt dann vor, wenn die Längsachse der Haltebeine jeweils in einem Endabschnitt in deren entspanntem Zustand einen Winkel mit der Längsachse des Grundköφers von 30° bis 60° einschließt.
Um ein Ablösen der Haltebeine von dem Grundköφer sicher zu vermeiden, schlägt die Erfindung des weiteren vor, daß der Fortsatz und/oder jedes Haltebein einstückig mit dem Grund- köφer verbunden ist. Aus fertigungstechnischer Sicht ist es diesbezüglich zu bevorzugen, daß der Grundköφer und die Haltebeine gleichzeitig auf spritzgußtechnischem Weg ausgeformt sind.
Hinsichtlich des für die Vorrichtung vorzugsweise zu verwendenden Materials sieht die Er- fϊndung vor, daß der Grundköφer und der Fortsatz und/oder jedes Haltebein aus einem biokompatiblen Elastomer, insbesondere aus einem Silikonelastomer, bestehen.
Um die Thrombosegefahr sowie die Gefahr eines langfristigen Abbaus von Teilen der Vorrichtung zu verhindern, sollte zumindest die Oberfläche der Vorrichtung mit einer biokompa- tiblen, eine Degradation, verhindernden, antithrombogenen Beschichtung versehen sein. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, die zu Beschichtungszwecken verwendbaren Wirkstoffe - insbesondere bei quellfähigen Materialien - in die gesamte Kunststoffmatrix einzubringen.
Eine besonders zuverlässige Kapselung der elektronischen Bauteile innerhalb der Vorrichtung läßt sich erzielen, wenn die Erfassungseinrichtung und die Übertragungseinrichtung in das Material des Grundköφers eingegossen sind.
Schließlich besteht eine Ausgestaltung der Erfindung noch darin, daß die Erfassungseinrichtung und die Übertragungseinrichtung vor dem Eingießen und/oder die Oberfläche der Vorrichtung mit einer Beschichtung aus Poly(para-xylylene) (PPX) versehen ist. Ein hierfür zu bevorzugender Werkstoff wird unter der Marke Parylene ® vertrieben. Eine Parylene®- Beschichtung wirkt sowohl als Feuchtigkeitsbarriere für die Elektronik-Bauteile als auch als Wirkstoff zur Verhinderung einer Biodegradation, da das Eindringen von physiologischen Flüssigkeiten in die Kunststoffmatrix verhindert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 A eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, teils im Längsschnitt;
Fig. 1B eine Ansicht in Achsrichtung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 A,
Fig. 2A bis 2D den Plazierungsvorgang unter Zuhilfenahme eines Katheters;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung und Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 3 im implantierten Zustand.
Eine in den Fig. 1A und IB dargestellte intravasal implantierbare Vorrichtung 1 besteht aus einem zylindrischen Grundköφer 2 und drei Haltebeinen 3, die von einer Stirnseite 4 des Grundköφers 2 ausgehen. Die gegenüberliegende Stirnseite 5 des Grundköφers 2 ist halbkugelförmig ausgeführt. Innerhalb des Grundköφers 2 der Vorrichtung 1 befinden sich axial hintereinander angeordnet eine Erfassungseinrichtung 6 und eine Übertragungseinrichtung 7 in Form eines Transponders. Beide letztgenannten Einrichtungen 6 und 7 sind aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung.
Sowohl die Erfassungseinrichtung 6 als auch die Übertragungseinrichtung 7 ist zunächst mit einer Beschichtung aus Parylene® versehen und sodann bei der spritzgußtechnischen Herstellung der Vorrichtung 1 in das Kunststoffmaterial - im vorliegenden Fall ein Silikonelastomer - eingegossen. Dabei werden die Haltebeine 3, die mit ihren Mittelachsen um jeweils ca. 120° in einer zu der Längsachse 8 des Grundköφers 2 senkrechten Ebene versetzt zueinander angeordnet sind, gleichzeitig mitausgeformt, so daß es sich bei der einbaufertigen Vorrichtung 1 insgesamt um ein einstückiges Bauteil handelt.
Die Spritzgußform weist dabei eine solche Geometrie auf, daß die Haltebeine 3 eine abge- winkelte Stellung einnehmen, so wie sie in den Fig. 1 A und IB dargestellt ist. Die Haltebeine 3 selbst besitzen ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser jeweils ca. 50 % des Durchmessers des Grundköφers 2 beträgt. Die dem Grundköφer 2 abgewandten Stirnseiten der Haltebeine 3 weisen eine Halbkugelform auf. Die Längsachsen der Haltebeine 3 schließen in deren entspanntem Zustand jeweils einen Winkel mit der Längsachse 8 des Grundköφers 2 von ca. 35° bis 60° ein.
Das biokompatible Silikonelastomer der Vorrichtung 1 ist nach deren Spritzguß technischer Herstellung mit einer eine Biodegradation verhindernden antithrombogenen Beschichtung mit Parylene® versehen. Die Länge des Grundköφers 2 - gemessen zwischen den Stirnseiten 4 und 5 - beträgt ca. 20 mm bei einem Außendurchmesser von ca. 2 mm. Die Haltebeine 3 weisen eine Länge von ca. 5 bis 7 mm und einen Durchmesser von ca. 1 mm auf.
Anhand der Fig. 2A bis 2D wird der Implantationsvorgang näher erläutert. Zunächst wird ein oberflächig gleitbeschichteter Katheter 9 mit seiner Spitze dort im Arteriensystem voφlaziert, wo die Vorrichtung 1 implantiert werden soll. Die Lagekontrolle des Katheters 9 erfolgt durchleuchtungsgesteuert.
Wie sich der Fig. 2A entnehmen läßt, ist der Katheter 9 im vorliegenden Fall mit seinem di- stalen Ende 10 bis in die Nähe einer Verzweigung in einer Arterie 11 vorgeschoben.
Aus einer nicht näher dargestellten, am proximalen Ende des Katheters 9 ansetzbaren Ladehülse wird anschließend die Vorrichtung 1, deren Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Katheters 9 bemessen ist, mit Hilfe einer flexiblen Schubstange 12, deren Außendurchmesser ebenfalls geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Katheters 9 ist, durch das Lumen des letzteren in Richtung auf das distale Ende 10 vorgeschoben.
Sobald die Vorrichtung 1 - mit ihren Haltebeinen 3 voraus - das distale Ende 10 des Katheters 9 erreicht hat, wird letzterer bei festgehaltener Schubstange 12 zurückgezogen, wodurch die Vorrichtung 1 zunehmend freigelegt wird. Fig. 2B zeigt einen Zwischenzustand, in dem die Haltebeine 3 bereits außerhalb des Katheters 9 liegen und sich daher in radiale Richtung gespreizt haben, so daß sie mit Endabschnitten an den Wandungen der Arterie 11 liegen.
Fig. 2C läßt sich entnehmen, wie der Katheter 9 bereits vollständig von der Vorrichtung 1 zurückgezogen ist. Ausgehend von diesem Zustand, werden der Katheter 9 und die
Schubstange 12 gemeinsam aus der Arterie zurückgezogen. Es verbleibt allein die Vorrichtung 1, die infolge der in Richtung des Pfeiles 13 verlaufenden Strömung des Blutes - begünstigt durch den sich von der Abzweigung erweiternden Arterienquerschnitt - zunächst von den Wandungen löst, um sich sodann - wie in Fig. 2D dargestellt - an der Verzweigung mit den Haltebeinen 3 zu verhaken. Aufgrund der Strömungskräfte ist ein Ablösen der Vorrichtung 1 durch eine rückwärtsgerichtete Bewegung nicht zu befürchten, so daß die Vorrichtung 1 durch die Haltebeine 3 dauerhaft an der gewünschten Stelle im Arteriensystem verankert ist.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung 1', deren Grundköφer 2 identisch wie der der Vorrichtung 1 ausgebildet ist und ebenfalls mit einer Erfassungseinrichtung und einer Übertragungseinrichtung versehen ist, die beide in Fig. 3 nicht dargestellt sind. Die Halteeinrichtung der Vorrichtung 1' besteht aus einem langgestreckten, im Querschnitt kreisförmigen Fortsatz 14, der bei der spritzgußtechnischen Herstellung der Vorrichtung 1 ' mit ausgeformt wird und von einer Stirnseite 4' ausgeht. Der Durchmesser des Fortsatzes 14 beträgt ca. 0,5 mm bei einer Länge von ca. 15 bis 20 mm.
Die Implantation der Vorrichtung 1 ' erfolgt auf dieselbe Art und Weise, wie sie in den Fig. 2A bis 2C für die Vorrichtung 1 dargestellt ist. Im Unterschied zu den radial nach außen vor- gespannten Haltebeinen 3 der Vorrichtung 1' ist der Fortsatz 14 nach der spritzgußtechnischen Herstellung zunächst linear geformt. Aufgrund seiner großen Länge im Vergleich zu seinem Durchmesser handelt es sich hierbei jedoch um ein sehr flexibles, bandförmiges Gebilde, das allein aufgrund seiner Gewichtskraft bei einer waagerechten Ausrichtung im nicht unterstützten Zustand bogenförmig herabhängen würde.
Nach dem Zurückziehen des Katheters vom Implantationsort wird die Vorrichtung 1 durch die Strömungskräfte mitgenommen. Dabei wird es an einer Verzweigung beispielsweise dazu kommen, daß die Spitze 15 des Fortsatzes sich in einen Ast 16 der Arterie 11 bewegt, wohingegen der Grundköφer 2 dazu tendiert, sich in den anderen Ast 17 zu bewegen. Dabei kommt es zwangsläufig zu einer Anlagerung eines mittleren Abschnitts des Fortsatzes 14 im Bereich eines Strömungsteilers 18. Aufgrund der Strömungskräfte, die sowohl auf den vorderen als auch den hinteren Abschnitt des Fortsatzes 14 wirken, wird dieser an die Wandung im Bereich des Strömungsteilers 18 gepreßt, so daß aufgrund der Reibkräfte in Verbindung mit den in entgegengesetzter Richtung weisenden Zugkräften an den beiden Enden des Fortsatzes 14 14 ein Ablösen unmöglich gemacht wird. Die Vorrichtung 1' ist somit nach dem Prinzip eines Thrombus im Gefäßsystem verankert.

Claims

Patentansprüche :
1. Intravasal implantierbare Vorrichtung (1') zur Bestimmung mindestens einer physiologischen Kenngröße, mit einem Grundköφer (2), in dem eine Erfassungseinrichtung (6) und eine Übertragungseinrichtung (7) zur berührungslosen Übertragung der erfaßten
Kenngröße zu einer Auswerteeinrichtung gekapselt aufgenommen sind, und einer Halteeinrichtung, mit der die Vorrichtung im Gefäßsystem verankerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung als flexibler, langgestreckter Fortsatz (14) ausgebildet ist, dessen Länge mindestens das Fünffache seines Durchmessers beträgt.
2. Intravasal implantierbare Vorrichtung (1) zur Bestimmung mindestens einer physiologischen Kenngröße, mit einem Grundköφer (2), in dem eine Erfassungseinrichtung (6) und eine Übertragungseinrichtung (7) zur berührungslosen Übertragung der erfaßten Kenngröße zu einer Auswerteeinrichtung gekapselt aufgenommen sind, und einer Halteeinrichtung, mit der die Vorrichtung im Gefäßsystem verankerbar ist, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) durch das Lumen eines Katheters (9) hindurch implantierbar ist und die Halteeinrichtung mindestens ein Haltebein (3) aufweist, das während der Bewegung der Vorrichtung (1) in dem Katheter (9) vollständig innerhalb des Querschnitts des Lumens angeordnet und elastisch derart radial nach außen vorgespannt ist, daß das Haltebein (3) nach Verlassen des Katheters (9) zumindest mit einem Verankerungsabschnitt außerhalb der axialen Projektion des Querschnitts des Grundköφers (2) angeordnet und an einer Gefäßwandung verankerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (14) und/oder mindestens ein Haltebein (3) von einer Stirnseite (4) des Grundköφers (2) ausgeht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einer Stirnseite (4) drei Haltebeine (3) ausgehen, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, dessen Durchmesser jeweils 35% bis 55% des Durchmessers des Grundkörpers (2) beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebeine (3) im vorgespannten Zustand gleichmäßig um die Längsachse (8) des Grundköφers (2) verteilt angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundköφer (2) und die Haltebeine (3) im Querschnitt kreisförmig sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Haltebeine (3) jeweils in einem Endabschnitt in deren entspanntem Zu- stand einen Winkel mit der Längsachse (8) des Grundköφers (2) von 30° bis 60° einschließt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (14) und/oder jedes Haltebein (3) einstückig mit dem Grundköφer (2) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundköφer (2) und jedes Haltebein (3) gleichzeitig auf spritzgußtechnischem Wege ausgeformt sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundköφer (2) und jedes Haltebein (3) aus einem biokompatiblen Elastomer bestehen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- fläche der Vorrichtung (1, 1') mit einer biokompatiblen, eine Degradation verhindernden, antithrombogenen Beschichtung versehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (6) und die Übertragungseinrichtung (7) in das Material des Grundköφers (2) eingegossen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (6) und die Übertragungseinrichtung (7) vor dem Eingießen und/oder die Oberfläche der Vorrichtung (1, 1') mit einer Beschichtung aus Poly(para-xylylene) (PPX) versehen ist.
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