DE102014009920A1 - Method of making a body implant and tool therefor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Körperimplantats mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Werkzeugs mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Gestalt,
Umflechten des Werkzeugs mit zumindest einem Flechtmaterial und dadurch Erzeugen eines Geflechts zumindest teilweise in der Gestalt des Werkzeugs,
Durchführen einer Formgebung an dem Geflecht, und
Entfernen des Werkzeugs von dem Geflecht, wobei das Werkzeug derart konfiguriert ist, dass die Gestalt des Werkzeugs (52; 54; 56) zumindest teilweise derart veränderbar ist, dass das Werkzeug (52; 54; 56) entfernt werden kann, wenn das Geflecht im wesentlichen geschlossen ist und/oder das Geflecht das Werkzeug zumindest teilweise umhüllt und/oder Hinterschneidungen aufweist.The invention relates to a method for producing a body implant with the following steps:
Providing a tool with a predetermined or predeterminable shape,
Braiding the tool with at least one braiding material and thereby creating a braid at least partially in the shape of the tool,
Performing a shaping on the braid, and
Removing the tool from the braid, wherein the tool is configured such that the shape of the tool (52; 54; 56) is at least partially variable such that the tool (52; 54; 56) can be removed when the braid in is substantially closed and / or the mesh at least partially envelops the tool and / or undercuts.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Körperimplantats, wie beispielsweise eines Stents, eines Herzklappenrahmens, eines Flow Diverter etc, zum Einsetzen in den lebenden Körper. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Werkzeug zum Herstellen eines Körperimplantats.The present invention relates to a method for producing a body implant, such as a stent, a heart valve frame, a flow diverter, etc, for insertion into the living body. Furthermore, the invention relates to a tool for producing a body implant.
Körperimplantate, die beispielsweise aus einem Geflecht aus Nitinol gefertigt werden, sind in der Regel zylindrisch oder konisch oder eine Kombination aus beidem. Bedingt durch Randbedingungen wie z. B. Flechtwinkel, Drahtanzahl und Geometrie des Geflechts sowie die erforderlichen Formgebungsprozesse, ist die Variationsmöglichkeit eingeschränkt.For example, body implants made of nitinol mesh are typically cylindrical or conical or a combination of both. Due to boundary conditions such. B. braid angle, number of wires and geometry of the braid and the necessary shaping processes, the possibility of variation is limited.
Herkömmlich können komplexere Formen von Geflechten nur durch aufwändige Flechtalgorithmen oder durch Kompromisse in den Flechtwinkeln hergestellt werden, da es oftmals nicht möglich ist, verjüngte Durchmesser so weit aufzudehnen, dass eine beschädigungsfreies Separieren von Geflecht und Werkzeug möglich ist. Es wäre wünschenswert, wenn die Gestaltung der Geflechte mit höherer Flexibilität durchgeführt werden könnte.Conventionally, more complex forms of braids can only be produced by elaborate braiding algorithms or by braiding tradeoffs, since it is often not possible to stretch tapered diameters to such an extent that damage-free separation of braid and tool is possible. It would be desirable if the design of the braids could be made with greater flexibility.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen Verfahrens zum Herstellen eines Körperimplantats, mit dem flexiblere Formen von Geflechten erzeugt werden können.The object of the invention is to provide a novel method for producing a body implant, with which more flexible forms of braids can be produced.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Körperimplantats mit folgenden Schritten zur Verfügung gestellt:
Bereitstellen eines Werkzeugs mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Gestalt,
Umflechten des Werkzeugs mit zumindest einem Flechtmaterial und dadurch Erzeugen eines Geflechts zumindest teilweise in der Gestalt des Werkzeugs, Durchführen einer Formgebung an dem Geflecht, und
Entfernen des Werkzeugs von dem Geflecht, wobei das Werkzeug derart konfiguriert ist, dass die Gestalt des Werkzeugs (zumindest teilweise derart veränderbar ist, dass das Werkzeug entfernt werden kann, wenn das Geflecht im wesentlichen geschlossen ist und/oder das Geflecht das Werkzeug zumindest teilweise umhüllt und/oder Hinterschneidungen aufweist.According to one aspect, there is provided a method of manufacturing a body implant comprising the steps of:
Providing a tool with a predetermined or predeterminable shape,
Braiding the tool with at least one braiding material and thereby creating a braid at least partially in the shape of the tool, performing a shaping on the braid, and
Removing the tool from the braid, wherein the tool is configured such that the shape of the tool is (at least partially so variable that the tool can be removed when the braid is substantially closed and / or the braid encases the tool at least partially and / or undercuts.
Es handelt sich somit um ein Verfahren mit den Schritten:
- – Erzeugen eines Geflechts auf einem beliebig geformten Werkzeug,
- – Durchführen einer geeigneten Formgebung des Geflechts, und
- – Separieren des Geflechts vom Werkzeuges.
- Creating a braid on an arbitrarily shaped tool,
- - Performing a suitable shaping of the mesh, and
- - Separate the braid from the tool.
Somit kann beispielsweise ein Geflecht mit wechselnden Durchmessern bei flexibel wählbarem Flechtwinkel und Drahtanzahl erzeugt werden. Das erzeugte Körperimplantat kann damit optimal auf die Anforderung bzw. die Anwendung abgestimmt werden. Es kann somit in verschiedenen Bereichen der Medizintechnik ein auf den individuellen Patienten optimiertes Körperimplantat, ein sogenanntes „personalisiertes Geflecht”, hergestellt werden.Thus, for example, a mesh with changing diameters can be produced with flexibly selectable braiding angle and number of wires. The generated body implant can thus be optimally adapted to the requirement or the application. Thus, in various fields of medical technology, a body implant optimized for the individual patient, a so-called "personalized braid", can be produced.
Unter dem Begriff „Erzeugen eines Geflechts” ist insbesondere die maschinelle als auch die manuelle Herstellung eines Geflechts, in der Regel ein Umflechten zu verstehen.The term "producing a braid" is to be understood as meaning, in particular, the mechanical as well as the manual production of a braiding, usually braiding.
Unter Durchführen der Formgebung ist ein Abbauen der Spannungen zu verstehen, die infolge des Flechtprozesses entstanden sind. Sind alle Spannungen abgebaut, behält das Geflecht im wesentlichen seine Form. Beispielsweise ist für Nitinol die Formgebung typischer Weise als Wärmebehandlung zu verstehen.By performing the shaping is meant a reduction of the stresses that have arisen as a result of the braiding process. When all stresses have been removed, the braid essentially retains its shape. For example, for Nitinol the shaping is typically to be understood as a heat treatment.
Unter dem Begriff „Separieren bzw. Entfernen des Geflechts vom Werkzeugs” ist insbesondere zu verstehen, dass das Werkzeug vom Geflecht getrennt wird. Ein Entfernen kann vorzugsweise durch Aufschmelzen infolge Wärmezufuhr, Zerbrechen, Auflösen in bzw. durch geeignete chemische Stoffe, auch Wasser sowie durch Umformen des Werkzeugs erfolgen. Das Werkzeug wird dadurch mindestens beschädigt und kann in der Regel nicht wiederverwendet werden. Man spricht in diesem Zusammenhang von einem einmalig verwendbaren Werkzeug oder vom Prinzip einer „verlorenen Form”.The term "separating or removing the braid from the tool" is understood in particular to mean that the tool is separated from the braid. Removal may preferably be carried out by melting due to heat, breaking, dissolution in or by suitable chemical substances, including water and by forming the tool. As a result, the tool is at least damaged and usually can not be reused. In this context, one speaks of a tool that can be used once or of the principle of a "lost form".
Vorzugsweise wird der Schritt des Entfernen des Werkzeugs im wesentlichen gleichzeitig mit der Formgebung an dem Geflecht durchgeführt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Formgebung durch eine Wärmebehandlung durchgeführt wird und die Wärmezufuhr die Gestalt des Werkzeugs verändern kann.Preferably, the step of removing the tool is performed substantially simultaneously with the forming on the braid. This is particularly advantageous if the shaping is carried out by a heat treatment and the heat supply can change the shape of the tool.
Weiter bevorzugt wird die Gestalt des Werkzeugs geändert, indem das Werkzeug beispielsweise schmilzt, bricht oder sich auflöst.More preferably, the shape of the tool is changed by the tool, for example, melts, breaks or dissolves.
Vorteilhaft sind Werkzeuge, die sich im Verlauf des Formgebungsprozesses beispielweise auf Grund hoher Temperaturen oder Temperaturunterschiede selbst zerstören. Die Zerstörung darf in diesem Fall erst nach erfolgter Formgebung erfolgen bzw. der formgebende Prozess soll entsprechend geplant ablaufen.Advantageous are tools that destroy themselves during the molding process, for example, due to high temperatures or temperature differences. In this case, the destruction may only take place after the shaping has taken place or the shaping process should run according to plan.
Weiter bevorzugt weist das Werkzeug zumindest eine Sollbruchstelle auf.More preferably, the tool has at least one predetermined breaking point.
Vorzugsweise weist das Werkzeug zumindest eines aus einem Wachs, Harz, Kunststoff, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Schaum, Elastomer, glasfaserverstärkten Kunststoff, Zellstoff, Gips, Salz, Zucker, Klebstoff, Glas, Sand auf. Geeignet für eine Selbstzerstörung können beispielsweise Glas, Salze und Sandverbindungen sein.Preferably, the tool comprises at least one of a wax, resin, plastic such as polyvinyl alcohol, foam, elastomer, glass fiber reinforced plastic, pulp, gypsum, salt, sugar, glue, glass, sand. For example, glass, salts and sand compounds may be suitable for self-destruction.
Weiter bevorzugt beinhaltet die Formgebung an dem Geflecht eine Wärmebehandlung.More preferably, the shaping on the mesh includes a heat treatment.
Weiter bevorzugt wird das Geflecht nach der Formgebung zumindest teilweise entflochten, um das Werkzeug durch ein anderes leicht auflösbares und/oder leicht entfernbares Werkzeug zu ersetzen, und das Geflecht anschließend wieder im wesentlichen in derselben Art geflochten wird und/oder durch ein anderes Flechtmaterial ersetzt wird.More preferably, after forming, the braid is at least partially unbonded to replace the tool with another easily dissolvable and / or easily removable tool, and the braid is then braided again in substantially the same manner and / or replaced with another braiding material ,
Vorzugsweise weist das Werkzeug einen zerstörbaren Abschnitt und einen nicht zerstörbaren Abschnitt auf.Preferably, the tool has a destructible portion and a non-destructible portion.
Vorzugsweise weist das Werkzeug eine wiederverwendbare Hülle auf, die zur Herstellung der gewünschten Form des Werkzeugs mit einem Fluid gefüllt werden kann und zum Entfernen zumindest teilweise entleert wird.Preferably, the tool has a reusable sheath which can be filled with a fluid to produce the desired shape of the tool and at least partially emptied for removal.
Wiederverwendbare Werkzeuge können beispielsweise Hüllen sein, die beim Entfernen des Werkzeugs entleert werden und bei einem nächsten herzustellenden Geflecht wieder gefüllt werden können. Es können aber auch wiederverwendbare Werkzeuge in der Gestalt eines Geflechts oder eines Gebildes ähnlich einem Geflecht strukturiert als Werkzeug Anwendung finden. In diesem Fall erfolgt das Separieren durch ein Abziehen oder Herausziehen, wobei vorzugsweise ein Querschnitt des Werkzeugs verringert wird.Reusable tools may be, for example, casings that are emptied when removing the tool and can be refilled at a next mesh to be produced. However, reusable tools in the form of a braid or a structure similar to a braid can also be used structured as a tool. In this case, the separation is carried out by pulling or pulling, wherein preferably a cross section of the tool is reduced.
Nitinol oder andere gängige metallische Drahtmaterialien könnten für wiederverwendbare Werkzeuge eingesetzt werden. Für sogenannte Hüllen können alle flexiblen und dünnwandig ausführbaren Werkstoffe Verwendung finden, die dem jeweiligen Formgebungsprozess widerstehen können.Nitinol or other common metallic wire materials could be used for reusable tools. For so-called casings, all flexible and thin-walled executable materials can be used which can withstand the respective shaping process.
Weiter bevorzugt ist das Werkzeug zumindest teilweise als Geflecht oder geflechtartige Struktur ausgebildet und wird zum Entfernen auf Zug beansprucht, um den Querschnitt so zu verringern, dass ein Entfernen ermöglicht wird.More preferably, the tool is at least partially formed as a braid or mesh-like structure and is claimed for removal to train to reduce the cross section so that a removal is made possible.
Als vorteilhafte Weiterentwicklung kann je nach Material, Form bzw. Komplexität des Geflechts und der damit verbundenen Behandlungsmethode ein Öffnen des Geflechts erforderlich werden. Beispielsweise könnte es sich hierbei um sehr feine Strukturen handeln, die das Verwenden bestimmter Werkzeugmaterialien ausschließen und damit nicht direkt auf dem „verlorene Form” Werkzeug geflochten werden können.As an advantageous development, depending on the material, shape or complexity of the braid and the associated treatment method, an opening of the braid may be required. For example, these could be very fine structures that exclude the use of certain tooling materials and thus can not be braided directly on the "lost shape" tool.
In diesem Fall kann das Geflecht geöffnet werden, um das ursprüngliche Werkzeug durch ein anderes im wesentlichen formgleiches Werkzeug zu ersetzen. Dabei kann das andere (zweite) Werkzeug aus einem Material oder mehreren Materialien bestehen, die beispielsweise chemisch auflösbar sind und/oder durch geringe Wärmezufuhr schmelzbar oder umformbar sind. Eine Beeinflussung oder Beeinträchtigung des geformten Geflechts muss jedoch vermieden werden.In this case, the braid can be opened to replace the original tool with another substantially same shape tool. In this case, the other (second) tool consist of one or more materials that are, for example, chemically dissolvable and / or melted or deformed by low heat input. However, an influence or impairment of the formed braid must be avoided.
Unter dem Begriff „Öffnen” ist insbesondere zu verstehen, dass das Geflecht wieder entflochten wird. Ein „Öffnen” kann als Umkehrung bzw. inverser Vorgang zum Erzeugen eines Geflechts verstanden werden. Beispielsweise kann eine Textilstruktur/Geflecht durch Rückwärtsflechten geöffnet werden.The term "opening" is to be understood in particular that the braid is unbound again. An "open" can be understood as a reversal or inverse process for creating a mesh. For example, a textile structure / braid can be opened by braiding it backwards.
Vorzugsweise wird bei einem Öffnen das Flechtmaterial bzw. der Nitinoldraht „in Position gehalten”. Beispielsweise können Enden mittels Haltevorrichtungen, wie Greifern oder Draht fixiert werden, so dass lediglich der vorherige Flechtvorgang, nämlich das Erzeugen des Geflechts umgekehrt bzw. rückgängig gemacht wird. Das Geflecht wird dabei nur so weit geöffnet, bis es möglich ist, den Teil des Werkzeugs zu entfernen, der bei einem nicht geöffneten Geflecht, nicht zu entfernen wäre.Preferably, upon opening, the braiding material or nitinol wire is "held in position". For example, ends can be fixed by means of holding devices, such as grippers or wire, so that only the previous braiding process, namely the creation of the braid, is reversed. The mesh is only opened until it is possible to remove the part of the tool that would not be removable if the mesh was not open.
Sollte die direkte Erzeugung des Geflechts eine mindestens zweite Formgebung erfordern, kann das Prinzip der „verlorenen Form” ebenfalls auf weitere formgebende Prozesse Anwendung finden. Ein Beispiel für die Notwendigkeit wäre das Erzeugen von Hinterschnitten. Idealerweise kommen hierbei Kombinationswerkzeuge zum Einsatz, die aus einem zerstörbaren und einem haltbaren wiederverwendbaren Teil bestehen, wobei der haltbare Teil vorzugsweise die erforderliche End- oder Zwischenform vorgibt.If the direct generation of the mesh requires at least second shaping, the principle of the "lost form" can also be applied to other shaping processes. An example of the need would be to create undercuts. Ideally, this combination tools are used, which consist of a destructible and a durable reusable part, wherein the durable part preferably specifies the required final or intermediate shape.
Weiter bevorzugt weist das Werkzeug zumindest einen mechanisch verlagerbaren Bereich auf, der durch Umklappen, Schwenken, Drehen etc. mechanisch verlagerbar ist, um die Gestalt des Werkzeugs zu verändern.More preferably, the tool has at least one mechanically displaceable region, which is mechanically displaceable by folding, pivoting, turning, etc., in order to change the shape of the tool.
Vorzugsweise wird durch das vorstehend beschriebene Verfahren eine Gefäßprothese, ein Stentgraft, ein Okkluder, ein Flow Diverter, ein Coil, ein Herzklappenrahmen, ein AAA Stent, ein TAA Stent (Thoracic Aortic Aneurysm), ein gastronenterologischer Stent oder ein peripherer Stent hergestellt. Als Bauchaortenaneurysma (BAA), abdominales Aortenaneurysma (AAA) oder Aneurysma verum Aortae abdominalis wird eine Erweiterung der abdominalen Aorta unterhalb des Abgangs der Nierenarterien im anterioposterioren Durchmesser auf über 30 mm angesehen. Klinisch unterscheidet man zwischen asymptomatischen, symptomatischen und rupturierten Aneurysmata. Beim asymptomatischen (schmerzfreien) Aneurysma handelt es sich um einen Zufallsbefund. Beim symptomatischen Aneurysma stehen die Symptome und bei den rupturierten die Kreislaufsituation im Vordergrund.Preferably, by the method described above, a vascular prosthesis, a stent graft, an occluder, a flow diverter, a coil, a heart valve frame, an AAA stent, a TAA stent (thoracic aortic aneurysm), a gastronenterologic stent or a peripheral stent. Abdominal aortic aneurysm (BAA), abdominal aortic aneurysm (AAA) or abdominal aortic aneurysm is considered to be an enlargement of the abdominal aorta below the exit of the renal arteries in the anterior-posterior diameter to over 30 mm. Clinically, a distinction is made between asymptomatic, symptomatic and ruptured aneurysms. The asymptomatic (painless) aneurysm is a chance finding. Symptomatic aneurysm is dominated by symptoms and ruptured by circulatory conditions.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Werkzeug zum Herstellen eines Körperimplantats durch zumindest teilweises Umflechten des Werkzeugs zur Verfügung gestellt, wobei das Werkzeug eine Gestalt aufweist, die zumindest teilweise derart veränderbar ist, dass das Werkzeug entfernt werden kann, wenn ein durch Umflechten des Werkzeugs erzeugtes Geflecht im wesentlichen geschlossen ist und/oder das Geflecht das Werkzeug zumindest teilweise umhüllt und/oder Hinterschneidungen aufweist.According to a further aspect, a tool for producing a body implant is provided by at least partially braiding the tool, wherein the tool has a shape that is at least partially variable such that the tool can be removed if a braid created by braiding the tool is substantially closed and / or the braid, the tool at least partially wrapped and / or undercuts.
Vorzugsweise ist die Gestalt des Werkzeugs veränderbar, indem das Werkzeug schmilzt, bricht und/oder sich auflöst und/oder das Werkzeug zumindest eine Sollbruchstelle aufweist.Preferably, the shape of the tool is variable by the tool melts, breaks and / or dissolves and / or the tool has at least one predetermined breaking point.
Weiter bevorzugt ist die Gestalt des Werkzeugs veränderbar, indem das Werkzeug eine wiederverwendbare Hülle aufweist, die zur Herstellung der gewünschten Form des Werkzeugs mit einem Fluid gefüllt werden kann und zum Entfernen zumindest teilweise entleert wird.More preferably, the shape of the tool is changeable in that the tool has a reusable casing, which can be filled with a fluid to produce the desired shape of the tool and is at least partially emptied for removal.
Vorzugsweise ist das Werkzeug zumindest teilweise als Geflecht oder geflechtartige Struktur ausgebildet.Preferably, the tool is at least partially formed as a braid or mesh-like structure.
Weiter bevorzugt weist das Werkzeug zumindest einen mechanisch verlagerbaren Bereich auf, der durch Umklappen, Schwenken, Drehen etc. mechanisch verlagerbar ist, um die Gestalt des Werkzeugs zu verändern.More preferably, the tool has at least one mechanically displaceable region, which is mechanically displaceable by folding, pivoting, turning, etc., in order to change the shape of the tool.
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to several embodiments with reference to the accompanying drawings.
Wie in
Um das geflochtene Werkzeug
Ein derartiges geflochtenes Werkzeug
Ein derartiges Werkzeug
Ein Beispiel hierfür ist in
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung eines geflochtenen Werkzeugs
Eine weitere Möglichkeit zum Entfernen des Werkzeugs aus einem hergestellten Geflecht
Die vorstehend beschriebene Art des Entfernens eines Werkzeugs aus einem fertig hergestellten Geflecht
Nach dem Rückwärtsflechten bzw. teilweisen Öffnen des Geflechts
In den
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann auch mit dem in dem Patent
Das vorstehend beschriebene Verfahren eignet sich somit insbesondere zum Herstellen einer Gefäßprothese, eines Stentgrafts, eines Okkluders, eines Flow Diverters, einer Coil, eines Herzklappenrahmens, eines AAA-Stents, eines TAA-Stents, eines gastroenterologischen Stents oder eines peripheren Stents.The method described above is therefore particularly suitable for producing a vascular prosthesis, stent graft, occluder, flow diverter, coil, heart valve frame, AAA stent, TAA stent, gastroenterological stent or peripheral stent.
Nachdem die Geflechte
Es kann jedoch auch eine Formgedächtniseigenschaft angewandt werden, die insbesondere an dem Werkstoff Nitinol angewandt wird. Dabei wird ein Metallgefüge in einer sogenannten Martensitstruktur in dem Geflecht
Anstelle von Nitinol kann jedoch auch ein Polymer, ein bioabbaubares Polymer oder Wolfram verwendet werden. Dabei kann Wolfram die Röntgensichtbarkeit des Körperimplantats
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Körperimplantatbody implant
- 10, 10a10, 10a
- Geflechtweave
- 1212
- Hinterschneidungundercut
- 1414
- Öffnungopening
- 16 16
- bauchiger Bereichbulbous area
- 3030
- Flechtmaschinebraiding
- 3535
- Klöppeltongue
- 5252
- geflochtenes Werkzeugbraided tool
- 5454
- wiederverwendbares Werkzeugreusable tool
- 5656
- einmalig verwendbares Werkzeugsingle-use tool
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |