DE102004043166A1 - Intravaskulärer Stent und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen intravaskulären Stent und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Der Stent ist einstückig und im Wesentlichen zylindrisch. Er ist von mehreren Stegen (2) mit Seitenflächen (8) gebildet und weist von diesen umgrenzte Durchbrechungen (3) auf, wobei zumindest ein Teilbereich einer Seitenfläche (8) schräg zur Stentaußenfläche (7) und zur Stentinnenfläche (10) verläuft. DOLLAR A Ein Verfahren zur Herstellung einer filigranen, aus Stegen (2) und Durchbrechungen (3) gebildeten Struktur aus einem dünnwandigen Rohr (5), insbesondere zur Herstellung eines Stens (1) nach Anspruch 1 oder 2, sieht folgende Schritte vor: DOLLAR A a) das Rohr (5) wird an einer Bearbeitungsvorrichtung so gehalten, dass es um seine Mittellängsachse (4) drehbar ist, DOLLAR A b) auf die Rohraußenfläche (6) wird ein Laserstrahl (12) gerichtet und es werden Durchbrechungen (3) aus der Rohrwand (9) herausgeschnitten, wobei stehen gebliebene Wandbereiche die Stege (2) bilden, DOLLAR A - zumindest auf einer Teillänge einer zur Erzeugung einer Durchbrechung (3) in die Rohrwand (9) eingebrachten Schnittfuge wird die Strahlachse (13) des Laserstrahls (12) so ausgerichtet, dass sie schräg auf die Rohraußenfläche (6) auftrifft.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen intravaskulären einstückigen Stent und ein Verfahren zur Herstellung von Stents und ähnlichen filigranen Strukturen, etwa Schraubenfedern oder verketteten Gliederstrukturen mit einer zylindrischen Oberfläche aus dünnwandigen dünnen Rohren. Bei herkömmlichen einstückigen Stents verlaufen die Seitenflächen der Stege rechtwinklig zur äußeren oder inneren Oberfläche des Stents bzw. in Radialrichtung.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen alternativ gestalteten Stent sowie ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem solche Stents und ähnliche Strukturen herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Stent nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 3 gelöst. Gemäß Anspruch 1 ist bei einem einstückigen intravaskulären Stent zumindest ein Teilbereich einer Seitenfläche schräg zur äußeren oder inneren Stentoberfläche, d.h. nicht radial, ausgerichtet. Während bei herkömmlichen Stents die Stege einen annähernd rechteckigen Querschnitt aufweisen, sind bei einem vorgeschlagenen Stent davon abweichende Stegquerschnitte, etwa deutlich trapez- oder dreieckförmige vorhanden. Beispielsweise können die Neigungen der Seitenflächen so gewählt werden, dass die Außenfläche eines Stegs kleiner ist als dessen Innenfläche. Dementsprechend erweitert sich eine von Stegen umgrenzte Öffnung von der Stentinnenfläche zur Stentaußenfläche. Durch die nicht radial bzw. nicht senkrecht zur Stentaußen- oder Stentinnenfläche ausgerichteten Seitenflächen ergeben sich ganz allgemein neue Gestaltungsmöglichkeiten. Es lassen sich beispielsweise Strukturen erzeugen, die sich gegenseitig verhaken oder die ineinander einrasten können, was etwa für faltbare Stents von Vorteil sein könnte. Denkbar ist auch, dass sich die Neigung bzw. Ausrichtung der Stegseitenflächen in Richtung der Mittellängsachse eines Stents verändert. Ebenso können die Stege in der genannten Richtung unterschiedliche Breiten aufweisen. Vorzugsweise ist eine Seitenfläche, etwa in Radialrichtung gesehen, planeben ausgebildet.
  • Ein Verfahren gemäß Anspruch 2 zur Herstellung filigraner, aus Stegen und Durchbrechungen gebildeten Strukturen aus einem dünnwandigen dünnen Rohr, insbesondere zur Herstellung von Stents sieht vor, dass ein Rohr an einer Bearbeitungsvorrichtung so gehalten ist, dass es um seine Mittellängsachse drehbar ist. Auf die Rohraußenfläche wird ein Laserstrahl gerichtet, der Durchbrechungen aus der Rohrwand herausschneidet, wobei stehen gebliebene Wandbereiche die Stege bilden. Zumindest auf einer Teillänge einer zur Erzeugung einer Durchbrechung in die Rohrwand eingebrachten Schnittfuge wird die Strahlachse des Laserstrahls so ausgerichtet, dass sie schräg auf die Rohraußenfläche auftrifft. Eine derartige Ausrichtung kann nun ganz allgemein durch eine Verstellung der Strahlachse des Laserstrahls, durch eine entsprechende Positionsveränderung des Rohres oder durch eine Kombination der beiden Maßnahmen erzielt werden. Stege mit sich abschnittsweise oder kontinuierlich ändernder Neigung ihrer Seitenflächen können dadurch erhalten werden, dass während des Schneidvorgangs die Ausrichtung der Strahlachse entsprechend geändert wird.
  • Bei einer bevorzugten Verfahrensdurchführung erfolgt eine Verstellung des Auftreffwinkels dadurch, dass der Laserstrahl, ausgehend von einer Mittelstellung, in der seine Strahlachse die Rohraußenfläche rechtwinklig schneidet, zusammen mit einer zwischen geschalteten fokussierenden Optik in einer quer zur Mittellängsachse verlaufenden Richtung verfahren wird. Bei einer anderen bevorzugten Verfahrensführung wird eine schräg zur Außenfläche des Rohres verlaufende Strahlachse dadurch erreicht, dass der Laserstrahl, ausgehend von der genannten Mittelstellung, in der seine Strahlachse die Rohraußenfläche rechtwinklig schneidet, parallel zur einer die Mittellängsachse des Rohres beinhaltenden Ebene verfahren wird, wobei eine zwischengeschaltete fokussierende Optik in ihrer ursprünglichen, der Mittelstellung zugeordneten Position gehalten wird. Da bei dieser Verfahrensvariante die fokussierende Optik ortsfest ist, erübrigen sich insoweit irgendwelche Stellantriebe. Der Laserstrahl könnte allein durch optische Maßnahmen in der genannten Weise verfahren werden.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Stent in schematisierter perspektivischer Darstellung,
  • 2 ein zur Herstellung eines Stents dienendes Rohr,
  • 3A-E schematische Darstellungen, welche Möglichkeiten der Positionsänderung eines Laserstrahls relativ zu einem zu bearbeitenden Rohr aufzeigen,
  • 4 einen Stent mit rechtwinklig zur Stentoberfläche, d.h. radial verlaufenden Stegseitenflächen, in ausschnittsweiser Querschnittdarstellung,
  • 5 einen Stent in einer 4 entsprechenden Darstellung, mit nicht senkrecht zur Stentaußenfläche verlaufenden Stegseitenflächen,
  • 6 einen Wandbereich eines Stents im Längsschnitt, ebenfalls mit schräg zur Stentoberfläche ausgerichteten Stegseitenflächen.
  • Wie 1 exemplarisch zeigt, ist ein Stent 1 von einer Vielzahl einstückig miteinander verbundener Stege 2 gebildet, wobei die Stege Durchbrechungen 3 umgrenzen. Der Stent 1 ist hülsen- bzw. zylinderförmig, d.h, die Stege 2 sind konzentrisch um eine Mittellängsachse 4 angeordnet.
  • Ein Stent der in 1 gezeigten Art wird aus einem Rohr 5 gefertigt, das eine den späteren Stegen 2 entsprechende Wandstärke aufweist. Die Bearbeitung erfolgt auf einer Vorrichtung (nicht gezeigt), auf der das Rohr 5 an einer Halterung (nicht gezeigt) fixiert ist. Die Halterung ist dabei so ausgestaltet, dass das Rohr um seine Mittellängsachse 4 drehbar und längs dieser Achse verschiebbar ist. Bei herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen, wie sie etwa aus DE 695 21 150 T2 bekannt sind, werden die Schnittmuster zum Herausschneidender Durchbrechungen 2 bzw. 2 zur Herstellung der filigranen Stegstruktur bei feststehendem Laserstrahl dadurch erzeugt, dass allein das Rohr 5 bewegt, also rotiert und längs seiner Mittellängsachse 4 verschoben wird. Der Laserstrahl 13 ist dabei so ausgerichtet, dass seine Strahlachse 12 rechtwinklig auf die Rohraußenseite 6 bzw. die spätere Stentaußenseite 7 auftrifft, also die Mittellängsachse 4 schneidet. Dementsprechend sind alle auf diese Weise erzeugten Schnitte Radialschnitte. Bei einem durch einen solchen Schnitt erzeugten Steg 2 sind dessen Seitenflächen 8 so ausgerichtet, dass sie rechtwinklig zur Stentaußenseite 7 und zur Stentinnenseite 10 verlaufen (siehe 4).
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Rohr 5 so gehalten, dass es ebenfalls um seine Mittellängsachse 4 drehbar und in Richtung dieser verschiebbar ist. Eine Bearbeitungsvorrichtung ist aber so ausgestaltet, dass die Strahlachse 12 eines auf das Rohr 5 gerichteten Laserstrahls 13 in unterschiedlichen Winkeln zur Rohraußenseite 6 ausrichtbar ist. Dadurch lassen sich auch nicht radiale Seitenflächen 8 an den Stegen 2 erzeugen. Ein derartiger Stent ist in 5 exemplarisch dargestellt. Dessen Durchbrechungen 3 erweitern sich von innen nach außen. Die Stege 2a haben einen trapezförmigen Querschnitt.
  • Der Laserstrahl 13 lässt sich in einer Mittelstellung so ausrichten, dass seine Strahlachse 12 rechtwinklig zur Rohraußenseite 6 verläuft und die Mittellängsachse 4 des Rohres 5 schneidet. Zur Fokussierung des Laserstrahls 13 wird dieser durch eine fokussierende Optik 14 gelenkt (siehe 3A). Bei dieser und den weiter unten beschriebenen Anordnungen verläuft das Rohr in einer Ebene, die durch die Achsen X, Y definiert ist. Der Laserstrahl 13 bzw. dessen Strahlachse 12 verläuft in der Mittelstellung senkrecht zur X-Y-Ebene (Z-Achse).
  • Um Seitenflächen 8 zu erzeugen, die nicht radial verlaufen bzw. welche die Stentaußenfläche 7 nicht in einem rechten Winkel schneiden, wird der Laserstrahl 13 auf unterschiedliche Weise verfahren bzw. abgelenkt.
  • Bei der in 3B angedeuteten Variante geschieht dies dadurch, dass der Laserstrahl 13 zusammen mit der fokussierenden Optik 14 rechtwinklig zur Mittellängsachse 4 des Rohres 5 bzw. parallel zur XY-Ebene verfahren wird (Doppelpfeil 11). Um beispielsweise einen Steg 2a bei einem Stent gemäß 5 erzeugen zu können, wird die Drehposition des Rohres 5 und die Position des Laserstrahls 13 in Y-Richtung entsprechend gewählt. Dabei muss die Optik 14 auch in Z-Richtung entsprechend verfahren werden.
  • Eine andere in 3C verdeutlichte Möglichkeit besteht darin, bei ortsfester fokussierender Optik 14 nur den Laserstrahl 13 in Y-Richtung zu verfahren, was durch den Doppelpfeil 11a angedeutet ist. Die Strahlachse 12a des die Optik 14 verlassenden Laserstrahls 13a verläuft schräg zur Rohraußenfläche 6. Die Strahlachse 13 ist in Z-Richtung ausgerichtet. Die Strahlachse 12a verläuft dann in der YZ-Ebene. Bei einer Schnittführung in X-Richtung, (Rohr 5 drehfest, wird in X-Richtung bewegt) sind die entstehenden Seitenflächen 8a schräg zur Stentaußenfläche 7 ausgerichtet (5). Bei einer Schnittführung in Umfangsrichtung bzw. in Y-Richtung (axial fixiertes Rohr 5 wird gedreht) würden Seitenflächen 8b entstehen (6), die in der YZ-Ebene verlaufen. Damit in der YZ-Ebene schräg verlaufende Seitenflächen 8c entstehen, muss die Strahlachse 12a eine Schrägstellung bezüglich der YZ-Ebene aufweisen (3E). Dies kann z.B. mit einer Anordnung gemäß 3E erfolgen, bei der die Strahlachse 12a in der XZ-Ebene verläuft und der Laserstrahl 13 bei feststehender Optik 14 in X-Richtung verfahren wird (Doppelpfeil 11c).
  • In 3D wird gezeigt, dass sich dadurch, dass die fokussierende Optik 14 in Z-Richtung positionierbar ist (Doppelpfeil 16), unterschiedliche Schnittstärken einstellen lassen.
  • Alle in 3B, 3C und 3D gezeigten Schnitte lassen sich mit einem entsprechend 3A ausgerichteten feststehenden Laserstrahl 13 auch dadurch bewerkstelligen, dass das Rohr 5 in Y-Richtung verschoben und/oder in der XZ-Ebene um eine in Y-Richtung verlaufende Achse geschwenkt wird.
    • 1
    Stent
    2
    Steg
    3
    Durchbrechung
    4
    Mittellängsachse
    5
    Rohr
    6
    Rohrauflenfläche
    7
    Stentauflenfläche
    8
    Seitenfläche
    9
    Rohrwand
    10
    Stentinnenfläche
    11
    Doppelpfeil
    12
    Strahlachse
    13
    Laserstrahl
    14
    fokussierende Optik
    15
    Radialebene
    16
    Doppelpfeil

Claims (6)

  1. Intravaskulärer einstückiger, im Wesentlichen zylindrischer Stent (1), der von mehreren Stegen (2) mit Seitenflächen (8) gebildet ist und von diesen umgrenzte Durchbrechungen (3) aufweist, wobei zumindest ein Teilbereich einer Seitenfläche (8) schräg zur Stentaußenfläche (7) oder zur Stentinnenfläche (10) verläuft.
  2. Verfahren zur Herstellung einer filigranen, aus Stegen (2) und Durchbrechungen (3) gebildeten Struktur aus einem dünnwandigen Rohr (5), insbesondere zur Herstellung eines Stents (1) nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Schritten: a) das Rohr (5) wird an einer Bearbeitungsvorrichtung so gehalten, dass es um seine Mittellängsachse (4) drehbar ist, b) auf die Rohraußenfläche (6) wird ein Laserstrahl (12) gerichtet und es werden Durchbrechungen (3) aus der Rohrwand (9) herausgeschnitten, wobei stehen gebliebene Wandbereiche die Stege (2) bilden, – zumindest auf einer Teillänge einer zur Erzeugung einer Durchbrechung (3) in die Rohrwand (9) eingebrachten Schnittfuge wird die Strahlachse (13) des Laserstrahls (12) so ausgerichtet, dass sie schräg auf die Rohraußenfläche (6) auftrifft.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Ausrichtung der Strahlachse (13) während der Erzeugung einer Durchbrechung (3) verändert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem eine schräg zur Rohraußenfläche (6) und in einer Radialebene (15) des Rohres (5) verlaufende Strahlachse (13) dadurch erreicht wird, dass der Laserstrahl (13), ausgehend von einer Mittelstellung, in der seine Strahlachse (12) die Rohraußenfläche (6) rechtwinklig schneidet, zusammen mit einer fokussierenden Optik (14) in einer quer zur Mittellängsachse (4) verlaufenden Richtung verfahren wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem eine schräg zur Rohraußenfläche (6) verlaufende Strahlachse (12) dadurch erreicht wird, dass der Laserstrahl (13), ausgehend von einer Mittelstellung, in der seine Strahlachse (12) die Rohraußenfläche (6) rechtwinklig schneidet, parallel zur einer die Mittellängsachse (4) des Rohres (5) beinhaltenden Ebene verfahren wird, wobei eine fokussierende Optik (14) in ihrer ursprünglichen, der Mittelstellung zugeordneten Position gehalten wird.
  6. Vorrichtung zur Herstellung einer filigranen, aus Stegen (2) und Durchbrechungen (3) gebildeten Struktur aus einem dünnwandigen Rohr (5), insbesondere zur Herstellung eines Stents (1), bei der Einrichtungen zur Ausrichtung und Positionierung eines Laserstrahls entsprechend einem der Ansprüche 2 bis 5 vorhanden sind.
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