DE102015121374B4 - Implant system comprising a feed unit and a clip for closing tubular anatomical structures - Google Patents
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Abstract
Implantatsystem umfassend eine Zuführeinheit (2) und einen von der Zuführeinheit (2) lösbaren Clip (3) zum Verschluss von zumindest teilweise röhrenförmigen anatomischen Strukturen (8), wobei der Clip (3) drahtförmig aus einem Material mit Feder- oder Formgedächtniseigenschaften hergestellt ist und eine erste langgestreckte Konfiguration für den Transport in der Zuführeinheit (2) und eine zweite Konfiguration nach dem Ausbringen aus der Zuführeinheit (2) aufweist,dadurch gekennzeichnet,dass der Clip (3) in seiner zuvor aufgeprägten zweiten Konfiguration spiralförmig gewunden ist undder Windungsradius des spiralförmigen Clips (3) während des Ausbringens aus der Zuführeinheit (2) abnimmt, in der Weise, dass sich der Clip (3) zunächst lose um die zu verschließende röhrenförmige Struktur (8) herumlegt und sich dann beim weiteren Ausbringen immer weiter zuzieht, bis der Verschluss erreicht ist,oder der Windungsradius des spiralförmigen Clips (3) während des Ausbringens aus der Zuführeinheit (2) zunimmt, in der Weise, dass sich der Clip (3) zunächst direkt eng an die zu verschließende röhrenförmige Struktur (8) anlegt, wobei sich die nachfolgenden Windungen mit größer werdendem Radius um die Verschlussstelle herumlegen.An implant system comprising a feed unit (2) and a clip (3) releasable from the feed unit (2) for closing at least partially tubular anatomical structures (8), the clip (3) being made in the form of a wire from a material with spring or shape memory properties and has a first elongated configuration for transport in the feed unit (2) and a second configuration after being deployed from the feed unit (2), characterized in that the clip (3) in its previously impressed second configuration is helically wound and the winding radius of the helical Clips (3) decreases during deployment from the feed unit (2), in such a way that the clip (3) first loosely wraps itself around the tubular structure (8) to be closed and then continues to tighten as it continues to be deployed until the Closure is reached, or the winding radius of the spiral-shaped clip (3) during the discharge from the feed unit (2) increases, in such a way that the clip (3) initially lies directly and tightly against the tubular structure (8) to be closed, with the subsequent turns wrapping around the closure point with an increasing radius.
Description
Die Erfindung betrifft ein Implantatsystem umfassend eine Zuführeinheit und einen von der Zuführeinheit lösbaren Clip zum Verschluss von zumindest teilweise röhrenförmigen anatomischen Strukturen, wobei der Clip drahtförmig aus einem Material mit Feder- oder auch Formgedächtniseigenschaften hergestellt ist und eine erste langgestreckte Konfiguration für den Transport in der Zuführeinheit und eine zweite Konfiguration nach dem Ausbringen aus der Zuführeinheit aufweist.The invention relates to an implant system comprising a feed unit and a clip releasable from the feed unit for closing at least partially tubular anatomical structures, the clip being made in the form of a wire from a material with spring or shape memory properties and a first elongated configuration for transport in the feed unit and has a second configuration after being deployed from the supply unit.
Aneurysmen und Fisteln sind bekannte Krankheitsbilder, die in den meisten Fällen behandelt werden müssen, um größere Folgeschäden zu verhindern. Unter einem Aneurysma versteht man allgemeinhin eine mehr oder weniger starke, meist sackförmige Erweiterung eines Blutgefäßes. Die sackartige Erweiterung bleibt über einen mehr oder weniger weiten Halsabschnitt mit dem Hauptgefäß verbunden. Ursächlich für die Ausbildung eines Aneurysmas ist die Schwächung der Gefäßwand in einem bestimmten Abschnitt, der sich über die Zeit durch den konstanten Druck des Blutes immer mehr erweitert. Das Aneurysma an sich kann bereits zu erheblichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, wenn es auf andere Strukturen drückt. Handelt es sich beispielsweise um ein zerebrales Aneurysma, kann es zu neurologischen Ausfällen kommen. Schlimmstenfalls kann ein Aneurysma platzen, was häufig zum Tod des Patienten führt.Aneurysms and fistulas are well-known clinical pictures that must be treated in most cases in order to prevent major consequential damage. An aneurysm is generally understood to be a more or less strong, usually sack-shaped widening of a blood vessel. The sac-like enlargement remains connected to the main vessel via a more or less wide neck section. The reason for the formation of an aneurysm is the weakening of the vessel wall in a certain section, which expands more and more over time due to the constant pressure of the blood. The aneurysm itself can already lead to considerable health impairments if it presses on other structures. For example, if it is a cerebral aneurysm, neurological failures can occur. In the worst case, an aneurysm can burst, which often leads to the death of the patient.
Unter Fisteln versteht man allgemeinhin unnatürliche röhrenartige Verbindungen zweier Hohlräume, Organe, Gefäße oder auch eine Verbindung dieser zur Körperoberfläche. Die Entstehung einer Fistel kann auf den unterschiedlichsten Ursachen beruhen.Fistulas are generally understood to be unnatural tube-like connections between two cavities, organs, vessels or a connection between these and the surface of the body. The development of a fistula can be based on a wide variety of causes.
Die Beseitigung oder Behandlung durch Verschluss von Aneurysmen, Fisteln oder sonstigen unnatürlichen röhrenartigen Verbindungen (Blutgefäße Gallengänge, urologische Strukturen, Luftröhre, Magen-Darm-Trakt) im Körper kann offen operativ geschehen, es sind mittlerweile jedoch auch eine Reihe minimal-invasiver Behandlungsmethoden bekannt.The elimination or treatment of aneurysms, fistulas or other unnatural tubular connections (blood vessels, bile ducts, urological structures, trachea, gastrointestinal tract) in the body can be done openly surgically, but a number of minimally invasive treatment methods are now known.
Bei der offen operativen Behandlung von Aneurysmen wird das Aneurysma entweder entfernt oder durch sogenanntes clipping vom Gefäß abgeklemmt. Dabei wird ein spangenartiger Clip so am Aneurysmahals platziert, dass die Blutzufuhr zum Aneurysma komplett unterbunden wird und das Aneurysma in der Folge verödet. Auf ähnliche Weise können Fisteln oder sonstige röhrenförmige Strukturen im Körper verschlossen, eingeengt oder entfernt werden. Beide Eingriffe, das Platzieren eines Clips oder die chirurgische Entfernung, sind mit den üblichen Risiken einer offenen Operation verbunden. In bestimmten Fällen kann das Aneurysma von außen jedoch nur schwer oder gar nicht zugänglich sein und einen offen chirurgischen Eingriff unmöglich oder nur unter einem erhöhten Risiko möglich machen. Ähnliches gilt für die Behandlung von Fisteln oder den sonstigen beschriebenen anatomischen Veränderungen.In the open surgical treatment of aneurysms, the aneurysm is either removed or clamped from the vessel by so-called clipping. A clasp-like clip is placed on the aneurysm neck in such a way that the blood supply to the aneurysm is completely cut off and the aneurysm is subsequently obliterated. Similarly, fistulas or other tubular structures in the body can be closed, narrowed, or removed. Both procedures, clip placement or surgical removal, come with the usual risks of open surgery. In certain cases, however, the aneurysm can be difficult or impossible to access from the outside and make open surgical intervention impossible or only possible with an increased risk. The same applies to the treatment of fistulas or the other anatomical changes described.
Für die intravaskuläre und minimal invasive Behandlung von Aneurysmen gibt es aktuell vor allem Ansätze, die das Ziel verfolgen, das Aneurysma weitgehend von der Blutzufuhr aus dem Hauptgefäß abzutrennen und somit den auf das Aneurysma wirkenden Blutdruck zu minimieren.For the intravascular and minimally invasive treatment of aneurysms, there are currently approaches that pursue the goal of largely separating the aneurysm from the blood supply from the main vessel and thus minimizing the blood pressure acting on the aneurysm.
Zum Beispiel verfüllt man das Aneurysma mit verschiedenen, aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannten Materialien, wie beispielsweise (häufig thrombogenen) Klebstoffen oder - häufiger - sogenannten Coils. Bei letzteren handelt es sich um spiralig gewundene Platindrähte, die über einen Katheter in das Aneurysma eingebracht werden. Nachteilig ist bei diesen Behandlungsmethoden, dass sie weitestgehend nur für enghalsige Aneurysmen geeignet sind, da bei weithalsigen Aneurysmen die erhöhte Gefahr besteht, dass eingebrachtes Füllmaterial wieder aus dem Aneurysma heraus gelangt und außerhalb des Aneurysmasackes thrombogenisiert. Dies kann zu ernsthaften, sogar lebensbedrohlichen Gefäßverschlüssen führen. Ferner besteht die Gefahr, dass ganze Coils ausgeschwemmt werden und Gefäße an anderer Stelle verschließen, was ebenfalls schlimmstenfalls tödliche Folgen haben kann.For example, the aneurysm is filled with various materials well known from the prior art, such as (often thrombogenic) adhesives or - more often - so-called coils. The latter are spirally wound platinum wires that are inserted into the aneurysm via a catheter. The disadvantage of these treatment methods is that they are largely only suitable for narrow-necked aneurysms, since with wide-necked aneurysms there is an increased risk that the filler material introduced will come out of the aneurysm again and thrombogenize outside the aneurysm sac. This can lead to serious, even life-threatening, vascular occlusions. There is also the risk of entire coils being washed out and sealing vessels elsewhere, which in the worst case can also have fatal consequences.
Um dem entgegenzuwirken, wird häufig ein spezieller Stent über dem Aneurysmahals platziert, was eine weitere Katheterintervention erfordert und zu verlängerten Behandlungszeiten und zu einer zusätzlichen Implantatlast des Patienten führt.To counteract this, a special stent is often placed over the aneurysm neck, which requires further catheter intervention and leads to longer treatment times and an additional implant load for the patient.
Neben den bereits erwähnten Nachteilen haben die intravaskulären Methoden noch eine gemeinsame Schwachstelle, denn sie unterbinden den Einstrom von Blut in und somit den Druck auf das Aneurysma nicht vollständig. Auch wenn das Fortschreiten der Erkrankung in den meisten Fällen verlangsamt wird, kann es durch diese Behandlungsmethoden doch nie unterbunden werden.In addition to the disadvantages already mentioned, the intravascular methods also have a common weak point, because they do not completely prevent the flow of blood into and thus the pressure on the aneurysm. Although the progression of the disease is slowed in most cases, these treatments can never stop it.
Aus dem Stand der Technik sind weitere intravaskuläre Behandlungsmethoden für Aneurysmen, Fisteln und sonstige röhrenartige Veränderungen im Körper bekannt.Further intravascular treatment methods for aneurysms, fistulas and other tube-like changes in the body are known from the prior art.
Die
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Implantat in der Art eines Clips zur Behandlung von Aneurysmen, Fisteln oder sonstigen unnatürlichen, röhrenartigen anatomischen Strukturen im Körper zur Verfügung zu stellen, wobei das Implantat minimalinvasiv, insbesondere auch intravaskulär an die zu behandelnde Struktur herangeführt werden können soll, um dann extravaskulär angebracht zu werden. Der Eingriff soll technisch möglichst einfach, die Traumata des Gefäßes sollen möglichst klein gehalten werden.The object of the invention is to provide an implant in the form of a clip for the treatment of aneurysms, fistulas or other unnatural, tube-like anatomical structures in the body, it being possible to bring the implant to the structure to be treated in a minimally invasive, in particular intravascular, manner to be attached extravascularly. The intervention should be technically as simple as possible, the trauma to the vessel should be kept as small as possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Implantatsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Clip in seiner zweiten Konfiguration spiralförmig gewunden ist.According to the invention, based on an implant system of the type mentioned at the outset, the object is achieved in that the clip is wound in a spiral shape in its second configuration.
Das Implantatsystem umfasst eine Zuführeinheit und einen Spiralclip, wobei der Spiralclip drahtförmig aus einem Material mit Feder- oder Formgedächtniseigenschaften hergestellt ist und eine erste langgestreckte Konfiguration für den Transport zum Zielort und eine zweite spiralförmig gewundene Konfiguration, die der Spiralclip am Zielort einnimmt, aufweist.The implant system comprises a delivery unit and a spiral clip, the spiral clip being made in the form of a wire from a material with spring or shape memory properties and having a first elongated configuration for transport to the target location and a second spiral-shaped, wound configuration which the spiral clip assumes at the target location.
Der Spiralclip besteht aus einem Material mit Feder- oder Formgedächtniseigenschaften, beispielsweise Federstahl, Nitinol, einem entsprechenden Polymer oder anderen geeigneten Materialien. Der Begriff der Feder- oder Formgedächtniseigenschaften bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der Clip beim Austritt aus der Zuführeinheit wieder seine ihm zuvor aufgeprägte Spiralform annimmt.The spiral clip consists of a material with spring or shape memory properties, for example spring steel, nitinol, a corresponding polymer or other suitable materials. The term of the spring or shape memory properties means in the context of the invention that the clip assumes its previously impressed spiral shape when it emerges from the feed unit.
Gemäß der Erfindung werden die Windungen des Clips beim Ausbringen aus der Zuführeinheit zunehmend enger, in einer zweiten Variante werden die Windungen zunehmend weiter. Dadurch kann erreicht werden, dass sich der Clip zunächst lose um die zu verschließende röhrenförmige Struktur herumlegt und sich dann beim weiteren Ausbringen immer weiter zuzieht, bis der Verschluss erreicht ist. In der anderen erfindungsgemäßen Variante legt sich der Clip direkt eng an die zu verschließende Struktur an, wobei sich die nachfolgenden Windungen mit größer werdendem Radius um die Verschlussstelle herumlegen, um diese zu stabilisieren.According to the invention, the turns of the clip become increasingly tighter when it is being brought out of the feed unit; in a second variant, the turns become increasingly wider. As a result, it can be achieved that the clip initially loosely wraps itself around the tubular structure to be closed and then continues to tighten as it continues to be deployed until the closure is achieved. In the other variant according to the invention, the clip lies directly against the structure to be closed, with the subsequent turns wrapping around the closure point with increasing radius in order to stabilize it.
Die Spirale des Clips hat in einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Implantatsystems
Der Durchmesser des spiralförmigen Clips liegt je nach Anwendung zwischen 0,1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 6 mm.The diameter of the spiral clip is between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 6 mm, depending on the application.
Dem Clip kann je nach Anwendung eine solche Form aufgeprägt sein, dass er die röhrenförmige Struktur letztendlich auf einen gewünschten Durchmesser komplett verschließt.Depending on the application, the clip can be impressed with such a shape that it ultimately completely closes the tubular structure to a desired diameter.
Der Spiralclip ist von der Zuführeinheit ablösbar durch Druck, elektrolytisch, thermisch, mechanisch (Sollbruchstelle, Gewinde), elektrisch oder sonstige bekannte Methoden.The spiral clip can be detached from the feed unit by pressure, electrolytic, thermal, mechanical (predetermined breaking point, thread), electrical or other known methods.
Der Clip kann bevorzugt aus einem Formgedächtnismaterial, z.B. einer Formgedächtnislegierung bestehen. Der Übergang aus der langgestreckten, d.h. geraden Form in die Spiralform geht in diesem Falle mit einer Änderung der Kristallstruktur des Materials einher. Dieser Übergang kann thermisch induziert sein (z.B. auch durch externe Übertragung von elektrischer Energie) und stattfinden, wenn sich der aus der Zuführeinheit ausgebrachte Clip am Zielort auf Körpertemperatur erwärmt. Die als Formgedächtnislegierungen hauptsächlich verwendeten Werkstoffe sind NiTi (Nickel-Titan, Nitinol) und mit noch besseren Eigenschaften NiTiCu (Nickel-Titan-Kupfer). Weitere kupferbasierte Werkstoffe stellen CuZn (Kupfer-Zink), CuZnAI (Kupfer-Zink-Aluminium) und CuAINi (Kupfer-Aluminium-Nickel) dar. Der Einsatz dieser Werkstoffe in der Medizintechnik ist bekannt.The clip can preferably consist of a shape memory material, for example a shape memory alloy. In this case, the transition from the elongated, ie straight shape to the spiral shape is accompanied by a change in the crystal structure of the material. This transition can be thermally induced (for example also by external transmission of electrical energy) and take place when the clip discharged from the feed unit warms up to body temperature at the target location. The main materials used as shape memory alloys are NiTi (nickel-titanium, nitinol) and with even better properties NiTiCu (nickel-titanium-copper). Further copper-based materials are CuZn (copper-zinc), CuZnAI (copper-zinc-aluminum) and CuAINi (copper-aluminum-nickel). The use of these materials in medical technology is known.
Die Zuführeinheit kann ein schlauchförmiger Katheter sein, der durch das Gefäßsystem, durch Gewebe, eine kleine Öffnung oder einen anderen geeigneten Zugang zum Behandlungsort vorgeschoben werden kann. Der Clip kann dann aus einer distalen Öffnung des Katheters ausbringbar sein. Der Clip bildet bevorzugt das Ende eines in dem Katheterlumen längsbeweglich geführten Drahtes oder Rohres, wobei der an der röhrenförmigen anatomischen Struktur platzierte Clip von dem Draht ablösbar ist. Es kann vorteilhaft sein, dass die Zuführeinheit flexibel ist, um beim Transport durch das Gefäßsystem keine Strukturen zu zerstören. Es kann jedoch in einer anderen Anwendung ebenso sinnvoll sein, dass die Zuführeinheit starr und spitz ist, wenn sie durch Gewebe zum Behandlungsort vorgebracht werden muss.The delivery unit can be a tubular catheter which can be advanced through the vasculature, through tissue, a small opening or other suitable access to the treatment site. The clip can then be deployable from a distal opening of the catheter. The clip preferably forms the end of a wire or tube that is longitudinally movably guided in the catheter lumen, the clip placed on the tubular anatomical structure being detachable from the wire. It can be advantageous for the supply unit to be flexible in order not to destroy any structures during transport through the vascular system. In another application, however, it can be just as useful for the delivery unit to be rigid and pointed if it has to be advanced to the treatment site through tissue.
In dem speziellen Fall der intravaskulären Zuführung kann es sinnvoll sein, den Clip mit einem Ballonkatheter, d.h. einem intravaskulären Katheter, der an seinem distalen Ende einen (z.B. durch Fluiddruck) dilatierbaren Ballon aufweist, in der Art zu kombinieren, dass der Draht mit dem endseitig daran angeordneten Clip durch ein separates Lumen im Schaft des Ballonkatheters geführt wird. Dieses Lumen führt vom Katheterschaft aus durch den Ballon des Ballonkatheters und endet im Bereich des Ballons, liegt hier somit von innen an der Gefäßwand an. Nachdem der Ballon expandiert und somit im Gefäß an der Gefäßwand fixiert ist, kann der Clip ausgebracht werden, wobei er zunächst die Gefäßwand durchstößt und dann punktgenau an der zu verschließenden röhrenförmigen Struktur platziert wird.In the special case of intravascular supply, it can be useful to combine the clip with a balloon catheter, ie an intravascular catheter that has a balloon at its distal end that can be dilated (e.g. by fluid pressure), in such a way that the wire and the end clip arranged thereon is passed through a separate lumen in the shaft of the balloon catheter. This lumen leads from the catheter shaft through the balloon of the balloon catheter and ends in the area of the balloon, so here it lies against the vessel wall from the inside. After the balloon has expanded and is thus fixed to the vessel wall in the vessel, the clip can be deployed, whereby it first pierces the vessel wall and is then placed precisely on the tubular structure to be closed.
Das erfindungsgemäße Implantatsystem weist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf. Das Zuführen des Clips kann aufgrund seiner drahtartigen Form über einen Zugangsweg mit sehr geringem Durchmesser minimalinvasiv erfolgen. Die resultierenden Traumata beispielsweise im Gewebe oder im Gefäß werden im Vergleich zu herkömmlichen offen chirurgischen Verfahren erheblich reduziert.The implant system according to the invention has a number of advantages over the prior art. Due to its wire-like shape, the clip can be fed in using a minimally invasive approach via an access path with a very small diameter. The resulting trauma, for example in the tissue or in the blood vessel, is considerably reduced compared to conventional open surgical procedures.
Durch den erfindungsgemäßen Spiralclip werden beim Verschluss der röhrenförmigen anatomischen Struktur gesunde Endothelschichten aufeinander gebracht. Dadurch wird die Abheilung gefördert. Zudem sind die Risiken durch das Lösen von Coils, das Wiedereinströmen von Blut oder der Fehlplatzierung von Stents reduziert. Das erfindungsgemäße Implantatsystem kombiniert die Vorteile eines chirurgischen Clippings mit denen der minimalinvasiven Chirurgie.With the spiral clip according to the invention, healthy endothelial layers are brought onto one another when the tubular anatomical structure is closed. This promotes healing. In addition, the risks from loosening coils, re-influx of blood or incorrect placement of stents are reduced. The implant system according to the invention combines the advantages of surgical clipping with those of minimally invasive surgery.
Das erfindungsgemäße Implantatsystem kann zur Behandlung von Aneurysmen, Fisteln und sonstigen röhren- oder schlauchartigen Organen verwendet werden, um diese vollständig zu verschließen.The implant system according to the invention can be used for the treatment of aneurysms, fistulas and other tubular or hose-like organs in order to completely close them.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1A das erfindungsgemäße Implantatsystem bestehend aus Clip und Zuführeinheit; -
1 B das Implantatsystem mit weiter herausgeschobenem Clip; -
1C das Implantatsystemmit mit noch weiter herausgeschobenem Clip; -
1D den vollständig aus der Zuführeinheit ausgebrachten Clip. -
2A das erfindungsgemäße Implantatsystem mit Ballonkatheter, während der Clip um den Hals eines sakkulären Aneurysmas platziert wird; -
2B Implantatsystem mit weiter um den Aneurysmahals gelegtem Clip; -
2C Implantatsystem mit noch weiter um den Aneurysmahals gelegtem Clip; -
2D Implantatsystem mit vollständig ausgebrachtem und von der Zuführeinheit abgelöstem Clip.
-
1A the implant system according to the invention consisting of clip and feed unit; -
1 B the implant system with the clip pushed out further; -
1C the implant system with the clip pushed out further; -
1D the clip that has been completely ejected from the feed unit. -
2A the implant system according to the invention with balloon catheter, while the clip is placed around the neck of a saccular aneurysm; -
2 B Implant system with clip placed further around the aneurysm neck; -
2C Implant system with clip placed even further around the aneurysm neck; -
2D Implant system with the clip fully deployed and detached from the delivery unit.
Das in den Figuren dargestellte Implantatsystem
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Owner name: FRIEBE, MICHAEL, PROF. DR., DE Free format text: FORMER OWNER: OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITAET MAGDEBURG, 39106 MAGDEBURG, DE Owner name: BOESE, AXEL, DR., DE Free format text: FORMER OWNER: OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITAET MAGDEBURG, 39106 MAGDEBURG, DE |