DE102016110410B4 - Stent, manufacturing process and treatment system - Google Patents
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Abstract
Stent (10) zur Implantation in ein, insbesondere neurovaskuläres, Blutgefäß mit einer im Wesentlichen rohrförmigen, selbstexpandierbaren Gitterstruktur (11), die von einem radial vollständig expandierten Expansionsdurchmesser zu einem radial vollständig komprimierten Kompressionsdurchmesser überführbar ist, wobei der von der Gitterstruktur (11) ausgeübte Radialdruck eine Hysterese mit einem Kompressionsdruck RRF und einem Expansionsdruck COF bildet, und wobei für den Kompressionsdruck RRF und den Expansionsdruck COF in einem Durchmesserbereich von x1bis x2gilt:[(RRF(x1)−RRF(x2))−(COF(x1)−COF(x2))]/[COF(x1)−COF(x2)]≥Awobei A = 10% und x2> x1.Stent (10) for implantation in a blood vessel, in particular a neurovascular one, with a substantially tubular, self-expandable lattice structure (11) which can be converted from a radially fully expanded expansion diameter to a radially fully compressed compression diameter, the lattice structure (11) exerting the diameter Radial pressure forms a hysteresis with a compression pressure RRF and an expansion pressure COF, and where the following applies for the compression pressure RRF and the expansion pressure COF in a diameter range from x1 to x2:[(RRF(x1)−RRF(x2))−(COF(x1)−COF (x2))]/[COF(x1)−COF(x2)]≥A where A = 10% and x2 > x1.
Description
Die Erfindung betrifft einen Stent zur Implantation in ein, insbesondere neurovaskuläres, Blutgefäß. Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren sowie ein Behandlungssystem für einen solchen Stent.The invention relates to a stent for implantation in a blood vessel, in particular a neurovascular one. Furthermore, the invention relates to a manufacturing method and a treatment system for such a stent.
Stents sind allgemein bekannt und werden üblicherweise zur Behandlung von Stenosen in Blutgefäßen eingesetzt. Die Aufgabe des Stents besteht darin, das im Bereich der Stenose verengte Blutgefäß aufzuweiten, um so für eine ausreichende Durchblutung zu sorgen. Die Platzierung des Stents erfolgt üblicherweise durch Zuführung des Stents durch einen Katheter bis an den Behandlungsort. Während der Zuführung durch den Katheter liegt der Stent, der eine rohrförmige Gitterstruktur aufweist, in einem radial komprimierten Zustand vor. Am Behandlungsort wird der Stent aus dem Katheter entlassen. Selbstexpandierende Stents weiten sich nach Entlassung aus dem Katheter selbsttätig auf und üben eine radiale Kraft auf die Gefäßwand aus. Solche Stents sind beispielsweise aus
Um eine Stenose aufzudehnen und so den ursprünglichen, durchströmbaren Querschnittsdurchmesser eines Blutgefäßes weitgehend wiederherzustellen, wird in der Praxis oft ein Ballonkatheter eingesetzt. Der Ballonkatheter umfasst einen inflatierbaren Ballon, der in den Bereich der Stenose geführt und dort aufgeweitet wird. Dadurch wird die Stenose aufgedehnt. Die Aufdehung der Stenose durch den Ballon erfolgt aus medizinischen Gründen meist nicht bis zum vollständigen ursprünglichen Gefäßdurchmesser, d.h. bis zum Durchmesser des Blutgefäßes im gesunden Zustand. Eine partielle Aufdehnung wird bevorzugt, damit das Gefäßgewebe nicht überdehnt und somit verletzt wird.A balloon catheter is often used in practice to widen a stenosis and thus largely restore the original cross-sectional diameter of a blood vessel through which flow can flow. The balloon catheter includes an inflatable balloon that is guided into the area of the stenosis and expanded there. This widens the stenosis. For medical reasons, the stenosis is usually not expanded by the balloon to the full original vessel diameter, i.e. to the diameter of the blood vessel in a healthy state. A partial expansion is preferred so that the vascular tissue is not overstretched and thus injured.
Eine Verletzung kann zur Abtragung des Endothelgewebes führen. In der Folge kann durch das Blutgefäß strömendes Blut in Kontakt mit subendothelialem Gewebe gelangen. Das subendotheliale Gewebe ist hoch thrombogen und erhöht das Risiko der Bildung von Blutgerinnseln.Injury can lead to the ablation of the endothelial tissue. As a result, blood flowing through the blood vessel can come into contact with subendothelial tissue. The subendothelial tissue is highly thrombogenic and increases the risk of blood clot formation.
Trotzdem wird mittel- und langfristig eine vollständige Aufdehnung des Blutgefäßes im Bereich der Stenose bis zum ursprünglichen Gefäßdurchmesser angestrebt. Die Aufdehnung sollte jedoch langsam erfolgen, damit sich das Gewebe des Blutgefäßes an die Aufdehnung anpassen kann und somit das Verletzungsrisiko reduziert ist. Wünschenswert ist daher ein Stent, der kontinuierlich und langsam, insbesondere über einen Zeitraum von mehreren Tagen, eine weitere Aufdehnung des Blutgefäßes bewirkt.Nevertheless, in the medium and long term, the aim is to completely expand the blood vessel in the area of the stenosis up to the original vessel diameter. However, the expansion should be done slowly so that the tissue of the blood vessel can adapt to the expansion and thus reduce the risk of injury. A stent is therefore desirable which continuously and slowly, in particular over a period of several days, causes the blood vessel to expand further.
Für die Funktionsweise eines Stents im Blutgefäß ist folglich eine Radialkraft erforderlich, die dafür sorgt, dass der Stent radial nach außen einen Druck ausübt. Diese Radialkraft ist gleichzeitig für die Zuführung des Stents problematisch, da der Stent gegen die Katheterinnenwand drängt. Dies erhöht die Reibungskräfte beim Durchschieben des Stents durch den Katheter.A radial force is therefore required for the functioning of a stent in the blood vessel, which ensures that the stent exerts pressure radially outwards. At the same time, this radial force is problematic for the delivery of the stent, since the stent presses against the inner wall of the catheter. This increases the frictional forces when pushing the stent through the catheter.
Problematisch ist dies deshalb, weil ein Anwender zum Überwinden der Haftreibung zwischen dem Stent und dem Katheter eine relativ hohe Kraft aufbringen muss, was eine exakte Platzierung des Stents im Blutgefäß erschwert.This is problematic because a user has to apply a relatively high force to overcome the static friction between the stent and the catheter, which makes it difficult to place the stent exactly in the blood vessel.
Es ist auch bekannt, selbstexpandierende Stents direkt auf einer Katheterspitze vorzuladen, so dass der Stent nicht durch den gesamten Katheter geschoben werden muss. Damit wird zwar das Problem der erhöhten Haftreibung beim Vorschieben des Stents durch den Katheter gelöst. Gleichzeitig wird jedoch in Kauf genommen, dass die Katheterspitze durch den darin angeordneten Stent versteift wird. Das wiederum erschwert die Navigation durch gekrümmte Abschnitte von Blutgefäßen, die insbesondere in neurovaskulären Blutgefäßen häufig sind.It is also known to preload self-expanding stents directly onto a catheter tip so that the stent does not have to be pushed through the entire catheter. This solves the problem of increased static friction when advancing the stent through the catheter. At the same time, however, it is accepted that the catheter tip is stiffened by the stent arranged therein. This in turn makes it difficult to navigate through curved sections of blood vessels, which are particularly common in neurovascular blood vessels.
Aus
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stent anzugeben, der sich leicht durch einen Katheter zuführen lässt und gleichzeitig wirkungsvoll eine Stenose aufweitet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für einen solchen Stent anzugeben.The object of the invention is to provide a stent that can be easily fed through a catheter and at the same time effectively widens a stenosis. Furthermore, it is the object of the invention to specify a manufacturing method for such a stent.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Stent durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 20 und im Hinblick auf das Behandlungssystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 23 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of patent claim 1 with regard to the stent, by the subject matter of
Konkret beruht die Erfindung auf dem Gedanken, einen Stent zur Implantation in ein, insbesondere neurovaskuläres, Blutgefäß mit einer im Wesentlichen rohrförmigen, selbstexpandierbaren Gitterstruktur anzugeben. Die Gitterstruktur ist von einem radial vollständig expandierten Expansionsdurchmesser zu einem radial vollständig komprimierten Kompressionsdurchmesser überführbar. Dabei bildet der von der Gitterstruktur ausgeübte Radialdruck eine Hysterese mit einem Kompressionsdruck RRF und einem Expansionsdruck COF. Für den Kompressionsdruck RRF und den Expansionsdruck COF gilt in einem Durchmesserbereich von x1 bis x2:
Dabei gilt ferner A = 10 % und x2 > x1.Furthermore, A=10% and x 2 >x 1 .
Selbstexpandierende Stents haben die Eigenschaft, dass sie beim Übergang vom komprimierten Zustand zum expandierten Zustand andere Radialkräfte aufweisen, als beim Übergang vom expandierten Zustand in den komprimierten Zustand. Zudem unterscheidet sich die Radialkraft bzw. der von der Gitterstruktur radial ausgeübte Druck für jeden Querschnittsdurchmesser der Gitterstruktur.Self-expanding stents have the property that they have different radial forces during the transition from the compressed state to the expanded state than during the transition from the expanded state to the compressed state. In addition, the radial force or the pressure exerted radially by the lattice structure differs for each cross-sectional diameter of the lattice structure.
Es hat sich gezeigt, dass eine selbstexpandierende Gitterstruktur einem radialen Komprimiervorgang einen größeren Widerstand entgegensetzt als sie selbst ausübt, wenn sie radial expandiert. Mit anderen Worten ist der zum Komprimieren des selbstexpandierenden Stents erforderliche Kompressionsdruck höher als der Expansionsdruck, den die Gitterstruktur selbsttätig beim Expandieren ausübt.It has been found that a self-expanding lattice structure resists a radial compression process more than it does itself when radially expanding. In other words, the compression pressure required to compress the self-expanding stent is higher than the expansion pressure that the lattice structure exerts automatically when expanding.
Die Erfindung schlägt nun vor, die Gitterstruktur so einzustellen, dass in einem vorbestimmten Durchmesserbereich die Differenz zwischen dem Anstieg des Kompressionsdrucks und dem Anstieg des Expansionsdrucks wenigstens dem 0,1-fachen des Anstiegs des Expansionsdrucks entspricht.The invention now proposes adjusting the lattice structure in such a way that in a predetermined diameter range the difference between the increase in the compression pressure and the increase in the expansion pressure corresponds to at least 0.1 times the increase in the expansion pressure.
Mit anderen Worten ist vorgesehen, den Anstieg des Drucks, der sich bei der Komprimierung der Gitterstruktur zeigt, der Reduktion des Drucks gegenüberzustellen, der sich bei der Expansion der Gitterstruktur zeigt. Der Expansionsdruck nimmt beim Expandieren der Gitterstruktur ab, wobei die Abnahme kleiner ist als die Zunahme des Kompressionsdrucks bei der Komprimierung der Gitterstruktur.In other words, it is intended to contrast the increase in pressure that occurs when the lattice structure is compressed with the reduction in pressure that occurs when the lattice structure is expanded. The expansion pressure decreases as the lattice structure expands, the decrease being smaller than the increase in compression pressure as the lattice structure compresses.
Überraschend hat sich gezeigt, dass bei Einstellung des Kompressionsdrucks und des Expansionsdrucks gemäß der oben genannten Formel ein besonders guter Kompromiss zwischen der Zuführbarkeit des Stents durch einen Katheter und der therapeutischen Wirksamkeit des Stents zur Aufweitung einer Stenose erreicht wird. Es wird angenommen, dass die therapeutische Wirksamkeit deshalb verbessert ist, weil die Stenose den Stent zu komprimieren versucht, wobei der Stent dieser Komprimierung den relativ höheren Kompressionsdruck entgegensetzt. Bei der Zuführung des Stents drückt die Gitterstruktur selbsttätig nach außen, so dass auf die Katheterinnenfläche der Expansionsdruck wirkt, der im Vergleich zum Kompressionsdruck niedriger ist.Surprisingly, it has been shown that when the compression pressure and the expansion pressure are set according to the above formula, a particularly good compromise is achieved between the ability to deliver the stent through a catheter and the therapeutic effectiveness of the stent for widening a stenosis. It is believed that the therapeutic efficacy is improved because the stenosis attempts to compress the stent, and the stent opposes the relatively higher compressive pressure to this compression. When the stent is fed in, the lattice structure automatically presses outwards, so that the expansion pressure, which is lower than the compression pressure, acts on the inner surface of the catheter.
Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kompressionsdruck RRF nicht konstant größer als der Expansionsdruck COF ist, sondern in Abhängigkeit des aktuellen Querschnittsdurchmessers der Gitterstruktur variiert. Je kleiner der Querschnittsdurchmesser der Gitterstruktur ist, desto höher ist die Differenz zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF.The invention provides that the compression pressure RRF is not constantly greater than the expansion pressure COF, but varies as a function of the current cross-sectional diameter of the lattice structure. The smaller the cross-sectional diameter of the lattice structure, the higher the difference between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF.
Das führt dazu, dass die Gitterstruktur zwar eine relativ niedrige, aber konstante Kraft, nämlich den Expansionsdruck COF, auf eine Stenose ausübt. Der Expansionsdruck reduziert sich mit der Zeit, da sich die Gitterstruktur langsam aufdehnt und so der Querschnittsdurchmesser der Gitterstruktur erhöht wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Stenose innerhalb eines langen Zeitraums, insbesondere von mehreren Tagen, kontinuierlich und gefäßgewebeschonend aufgedehnt wird.As a result, the lattice structure exerts a relatively low but constant force, namely the expansion pressure COF, on a stenosis. The expansion pressure decreases over time as the lattice structure slowly expands, thus increasing the cross-sectional diameter of the lattice structure. In this way, it is ensured that the stenosis is expanded continuously over a long period of time, in particular over several days, in a manner that is gentle on the vascular tissue.
Der unterschiedliche Verlauf des Kompressionsdrucks RRF und des Expansionsdrucks COF hat folglich besondere Vorteile in Bezug auf das Verhalten des Stents im Blutgefäß. Eine hohe Differenz zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF führt zu einem verhältnismäßig starren Verhalten des Stents. Der Stent widersteht damit einer Kompression durch das Blutgefäß, wirkt wegen des vergleichsweise niedrigeren Expansionsdrucks selbst jedoch nur moderat auf das Blutgefäß ein. Somit verhindert der Stent einerseits eine weitere Verengung des Blutgefäßes und bewirkt anderseits gleichzeitig eine moderate und langsame Aufdehnung. Im Bereich einer Stenose ist dies besonders vorteilhaft, weil eine zu schnelle Expansion der Stenose zu Verletzungen des Gefäßgewebes führen kann.The different progression of the compression pressure RRF and the expansion pressure COF consequently has particular advantages with regard to the behavior of the stent in the blood vessel. A high difference between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF leads to a relatively rigid behavior of the stent. The stent thus withstands compression by the blood vessel, but due to the comparatively lower expansion pressure itself only has a moderate effect on the blood vessel. So avoid On the one hand, the stent causes a further narrowing of the blood vessel and, on the other hand, causes a moderate and slow expansion at the same time. This is particularly advantageous in the area of a stenosis, because rapid expansion of the stenosis can lead to damage to the vascular tissue.
Dieser Vorteil der Erfindung zeigt sich insbesondere bei der Behandlung von neurovaskulären Blutgefäßen im intrakraniellen Bereich. Derartige Blutgefäße haben relativ viele Gefäßabgänge, sogenannte Perforatoren. Bei der Behandlung von Stenosen durch Stents stellen diese vom Hauptgefäß abgehenden Perforatoren besonders kritische Bereiche dar. Insbesondere besteht die Gefahr, dass Teile des durch eine Stenose beeinträchtigten Gefäßbereichs aufbrechen und in die Perforatoren geschoben werden. Dies kann zu weiteren Gefäßverschlüssen führen.This advantage of the invention is particularly evident in the treatment of neurovascular blood vessels in the intracranial area. Such blood vessels have a relatively large number of vascular outlets, so-called perforators. In the treatment of stenoses with stents, these perforators extending from the main vessel represent particularly critical areas. In particular, there is a risk that parts of the vascular area affected by a stenosis will break open and be pushed into the perforators. This can lead to further vascular occlusions.
Indem die Gitterstruktur wegen des geringen Expansionsdrucks COF kontinuierlich auf die Stenose einwirkt, wird das Blutgefäß in diesem Bereich langsam aufgedehnt. Das vermeidet ein Aufbrechen des durch die Stenose beeinträchtigten Gefäßbereichs und reduziert damit die Gefahr weiterer Gefäßverschlüsse.As the lattice structure acts continuously on the stenosis due to the low expansion pressure COF, the blood vessel in this area is slowly expanded. This avoids rupture of the vascular area affected by the stenosis and thus reduces the risk of further vascular occlusions.
Die Erfindung legt zwar hohen Wert auf einen im Vergleich hohen Kompressionsdruck RRF der Gitterstruktur bei gleichzeitig relativ niedrigem bzw. moderatem Expansionsdruck COF. Allerdings fördert ein geringer Unterschied zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF die Compliance des Stents im Blutgefäß. Ein solcher geringer Unterschied wird bei vergleichsweise größeren Querschnittsdurchmessern der Gitterstruktur erreicht, da der Kompressionsdruck RRF und der Expansionsdruck COF mit steigendem Querschnittsdurchmesser der Gitterstruktur konvergieren.The invention places great value on a comparatively high compression pressure RRF of the lattice structure with a relatively low or moderate expansion pressure COF at the same time. However, a small difference between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF promotes the compliance of the stent in the blood vessel. Such a small difference is achieved with comparatively larger cross-sectional diameters of the lattice structure, since the compression pressure RRF and the expansion pressure COF converge with increasing cross-sectional diameter of the lattice structure.
Insbesondere im pulsatilen Zyklus des Blutstroms ist ein geringer Unterschied zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF vorteilhaft, da die Kraft des Stents in der Systole (Expansion des Stents) und in der Diastole (Komprimierung des Stents) ähnlich ist. Die Gefäßwand des Blutgefäßes ist so bei der Aufweitung in der Systole und bei der Komprimierung in der Diastole einem ähnlichen Druck ausgesetzt. Dieser Druck summiert sich zum dynamischen Druck des Blutstroms, der zwischen Systole und Diastole variiert. Je kleiner der Unterschied zwischen Kompressionsdruck RRF und Expansionsdruck COF ist, desto geringer ist folglich der Unterschied in der Belastung der Gefäßwand zwischen Systole und Diastole. Die physiologische, pulstile Dehnung des Gefäßes wird so wenig beeinträchtigt.Especially in the pulsatile cycle of blood flow, a small difference between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF is advantageous since the force of the stent is similar in systole (expansion of the stent) and in diastole (compression of the stent). The vessel wall of the blood vessel is thus exposed to a similar pressure during expansion in systole and during compression in diastole. This pressure adds up to the dynamic pressure of the bloodstream, which varies between systole and diastole. The smaller the difference between compression pressure RRF and expansion pressure COF, the smaller the difference in the load on the vessel wall between systole and diastole. The physiological, pulsatile expansion of the vessel is not affected as much.
Das vorgenannte Verhalten ist insbesondere in Randbereichen des Stents vorteilhaft, die im implantierten Zustand direkten Kontakt mit der Gefäßwand haben. Durch das gute Compliance-Verhalten des Stents wird vermieden, dass die Pulswelle am Rand des Stents unterbrochen wird, was andernfalls zu Gefäßverletzungen und Restenosen führen kann.The aforementioned behavior is particularly advantageous in the edge areas of the stent, which are in direct contact with the vessel wall in the implanted state. The good compliance behavior of the stent avoids the pulse wave being interrupted at the edge of the stent, which can otherwise lead to vascular injuries and restenosis.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn für den Wert A einer der folgenden Werte in die oben genannte Formel eingesetzt wird. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn A = 15 %, insbesondere A = 20 %, insbesondere A = 25 %, insbesondere A = 30 %, insbesondere A = 35 %, insbesondere A = 40 % beträgt.Particularly good results can be achieved if one of the following values is substituted for the value A in the above formula. In particular, it is preferred if A=15%, in particular A=20%, in particular A=25%, in particular A=30%, in particular A=35%, in particular A=40%.
Die zuvor beschriebenen Vorteile zeigen sich insbesondere im Durchmesserbereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm. Insofern ist es bevorzugt, wenn x2 = 2,5 mm und x1 = 1,5 mm betragen.The advantages described above are particularly evident in the diameter range between 1.5 mm and 2.5 mm. In this respect, it is preferred if x 2 =2.5 mm and x 1 =1.5 mm.
Im Allgemeinen ist es bei der Erfindung vorteilhaft, wenn der relativ größere Querschnittsdurchmesser x2 dem Expansionsdurchmesser der Gitterstruktur abzüglich 0,5 mm entspricht. Der relativ kleinere Querschnittsdurchmesser x1 ist vorzugweise um 1 mm kleiner als der relativ größere Querschnittsdurchmesser x2. Mathematisch ausgedrückt gilt vorzugsweise:
Für einen Stent mit einem Expansionsdurchmesser von 4,0 mm ergibt sich somit:
Die Gitterstruktur des Stents kann einen Implantationsdurchmesser und einen Expansionsdurchmesser aufweisen. Der Implantationsdurchmesser wird auch als Intended-Use-Durchmesser bezeichnet. Dieser Durchmesser gibt den bevorzugten Wert für den Durchmesser des Blutgefäßes an, in welchem der Stent eingesetzt werden soll. Für den eingangs beschriebenen Kompromiss zwischen Kompressionsdruck und Expansionsdruck hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Implantationsdurchmesser der Gitterstruktur weniger als 3,5 mm, insbesondere zwischen 3,4 mm und 1,0 mm, beträgt.The lattice structure of the stent can have an implantation diameter and an expansion diameter. The implantation diameter is also referred to as the intended use diameter. This diameter indicates the preferred value for the diameter of the blood vessel in which the stent is to be inserted. For the compromise between compression pressure and expansion pressure described above, it has proven to be advantageous if the implantation diameter of the lattice structure is less than 3.5 mm, in particular between 3.4 mm and 1.0 mm.
Der Expansionsdurchmesser der Gitterstruktur liegt dann vor, wenn die Gitterstruktur vollständig expandiert ist. Der Expansionsdurchmesser bezeichnet also den kraftunbelasteten Zustand der Gitterstruktur. Vorzugsweise beträgt der Expansionsdurchmesser der Gitterstruktur bei der vorliegenden Erfindung mehr als 2,5 mm und höchstens 4,0 mm. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Expansionsdurchmesser wenigstens 3,0 mm und höchstens 3,5 mm beträgt. Der Expansionsdurchmesser der Gitterstruktur kann konkret 3,0 mm betragen.The expansion diameter of the lattice structure is when the lattice structure is fully expanded. The expansion diameter thus describes the force-free state of the lattice structure. Preferably, the expansion diameter of the lattice structure in the present invention is more than 2.5 mm and at most 4.0 mm. In particular, it can be provided that the expansion diameter is at least 3.0 mm and at most 3.5 mm. Concretely, the expansion diameter of the lattice structure can be 3.0 mm.
Die Gitterstruktur weist vorzugsweise eine Länge zwischen 8 mm und 35 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm, auf.The lattice structure preferably has a length of between 8 mm and 35 mm, in particular between 8 mm and 20 mm, in particular between 10 mm and 15 mm.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass der hier beschriebene Radialdruck über die äußere Kontaktfläche der Gitterstruktur auf die Umgebung wirkt. Die äußere Kontaktfläche der Gitterstruktur wird durch die Außenflächen der Strukturelemente, insbesondere Stege oder Drähte, der Gitterstruktur bestimmt. Die Summe der Außenflächen aller Strukturelemente der Gitterstruktur bildet im Wesentlichen die äußere Kontaktfläche der Gitterstruktur mit der Umgebung, beispielsweise einer Gefäßwand.In this context, it is pointed out that the radial pressure described here acts on the environment via the outer contact surface of the lattice structure. The outer contact area of the lattice structure is determined by the outer surfaces of the structural elements, in particular webs or wires, of the lattice structure. The sum of the outer surfaces of all structural elements of the lattice structure essentially forms the outer contact surface of the lattice structure with the environment, for example a vessel wall.
Der über die äußere Kontaktfläche der Gitterstruktur ausgeübte Radialdruck kann mit einer Vorrichtung gemessen werden, die im Wesentlichen eine Art Irisblende aufweist. Der Stent wird in die Irisblende eingesetzt, wobei die Irisblende mit einer Druckmessdose bzw. einem Dehnmessstreifen gekoppelt ist. Die Irisblende nimmt den Druck der Gitterstruktur über den gesamten Umfang der Gitterstruktur auf, so dass mit der an der Irisblende angeschlossenen Druckmessdose der entsprechende Radialdruck gemessen werden kann.The radial pressure exerted across the outer contact surface of the grating structure can be measured with a device which essentially has some kind of iris diaphragm. The stent is inserted into the iris diaphragm, with the iris diaphragm being coupled to a load cell or strain gauge. The iris absorbs the pressure of the lattice structure over the entire circumference of the lattice structure, so that the corresponding radial pressure can be measured with the pressure cell connected to the iris.
Die äußere Kontaktfläche des Stents beträgt vorzugsweise zwischen 7,5 mm2 und 16,75 mm2. Für einen Stent mit einem Implantationsdurchmesser von 3,0 mm und einer Länge zwischen 15 mm und 35 mm beträgt die Kontaktfläche vorzugsweise zwischen 8,2 mm2 und 18,7 mm2. Ein Stent mit einem Implantationsdurchmesser von 4,0 mm und mit einer Länge zwischen 15 mm und 35 mm kann eine Kontaktfläche zwischen 7,5 mm2 und 16,7 mm2 aufweisen.The outer contact area of the stent is preferably between 7.5 mm 2 and 16.75 mm 2 . For a stent with an implantation diameter of 3.0 mm and a length between 15 mm and 35 mm, the contact area is preferably between 8.2 mm 2 and 18.7 mm 2 . A stent with an implantation diameter of 4.0 mm and with a length between 15 mm and 35 mm can have a contact area between 7.5 mm 2 and 16.7 mm 2 .
Für einen Stent mit einem Implantationsdurchmesser zwischen 4,5 mm und 5,5 mm und einer Länge zwischen 15 mm und 35 mm beträgt die äußere Kontaktfläche vorzugsweise zwischen 9,5 mm2 und 24,6 mm2.For a stent with an implantation diameter between 4.5 mm and 5.5 mm and a length between 15 mm and 35 mm, the outer contact area is preferably between 9.5 mm 2 and 24.6 mm 2 .
Insbesondere zur Behandlung von Stenosen in neurovaskulären Blutgefäßen, beispielsweise Blutgefäßen im intrakraniellen Bereich des Kopfes, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kompressionsdruck RRF bei einem Expansionsdurchmesser zwischen 1,0 mm und 3,0 mm, insbesondere zwischen 1,5 mm und 2,5 mm, wenigstens 30 mmHg beträgt. Es ist auch möglich, dass der Kompressionsdruck RRF bei den vorgenannten Expansionsdurchmessern wenigstens 40 mmHg, insbesondere wenigstens 50 mmHg, insbesondere wenigstens 60 mmHg, beträgt.In particular for the treatment of stenoses in neurovascular blood vessels, for example blood vessels in the intracranial area of the head, it has proven to be advantageous if the compression pressure RRF is increased at an expansion diameter of between 1.0 mm and 3.0 mm, in particular between 1.5 mm and 2 .5 mm is at least 30 mmHg. It is also possible that the compression pressure RRF for the aforementioned expansion diameters is at least 40 mmHg, in particular at least 50 mmHg, in particular at least 60 mmHg.
Der Kompressionsdruck RRF kann, insbesondere für die zuvor beschriebenen Expansionsdurchmesser, höchstens 150 mmHg, insbesondere höchstens 120 mmHg, insbesondere höchstens 100 mmHg, insbesondere höchstens 80 mmHg, betragen.The compression pressure RRF can be at most 150 mmHg, in particular at most 120 mmHg, in particular at most 100 mmHg, in particular at most 80 mmHg, in particular for the expansion diameters described above.
Bei der Selbstexpansion übt die Gitterstruktur des Stents einen Expansionsdruck COF aus, der bei einem Expansionsdurchmesser zwischen 1,0 mm und 3,5 mm, insbesondere zwischen 1,5 mm und 2,5 mm, wenigstens 10 mmHg und höchstens 70 mmHg betragen kann. Bevorzugt ist es, wenn der Expansionsdruck COF bei den zuvor genannten Durchmesserwerten zwischen 20 mmHg und 60 mmHg, insbesondere zwischen 30 mmHg und 50 mmHg, beträgt.During self-expansion, the lattice structure of the stent exerts an expansion pressure COF which, with an expansion diameter of between 1.0 mm and 3.5 mm, in particular between 1.5 mm and 2.5 mm, can be at least 10 mmHg and at most 70 mmHg. It is preferred if the expansion pressure COF at the aforementioned diameter values is between 20 mmHg and 60 mmHg, in particular between 30 mmHg and 50 mmHg.
Die Gitterstruktur des Stents kann eine Nickel-Titan-Legierung, insbesondere Nitinol, aufweisen oder daraus bestehen. Derartige Nickel-Titan-Legierungen sind zur Herstellung von selbstexpandierenden Stents geeignet und weisen entsprechende Materialeigenschaften auf, die gemeinsam mit weiteren Optimierungsmaßnahmen zu den erfindungsgemäß gewünschten Effekten führen.The lattice structure of the stent can have or consist of a nickel-titanium alloy, in particular nitinol. Such nickel-titanium alloys are suitable for the production of self-expanding stents and have corresponding material properties which, together with further optimization measures, lead to the effects desired according to the invention.
Um mittels der Materialeigenschaften der Gitterstruktur den gewünschten Effekt, nämlich die verbesserte Zuführbarkeit bei gleichzeitig guter Therapiewirksamkeit des Stents bereitzustellen, kann die Nickel-Titanlegierung zwischen 50 Atom-% und 60 Atom-% Nickel aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Nickel-Titan-Legierung zwischen 55 Atom-% und 56 Atom-%, insbesondere konkret 50,8 Atom-%, Nickel aufweist.In order to use the material properties of the lattice structure to provide the desired effect, namely improved feedability with good therapeutic effectiveness of the stent at the same time, the nickel-titanium alloy can have between 50 atom % and 60 atom % nickel. It is particularly preferred if the nickel-titanium alloy contains between 55 atom % and 56 atom %, in particular concretely 50.8 atom %, nickel.
Die Gitterstruktur ist in besonders bevorzugten Ausführungsformen einstückig aus Stegen gebildet. Beispielsweise kann die Gitterstruktur einstückig durch Laserschneiden eines Röhrchens oder durch schichtweises Aufbauen durch ein Abscheideverfahren, insbesondere ein Vakuumabscheideverfahren, beispielsweise ein physikalisches Vakuumabscheideverfahren (PVD) bzw. ein Sputterverfahren, hergestellt sein. Es ist jedoch denkbar, dass die Gitterstruktur durch ein Geflecht aus Drähten gebildet ist.In particularly preferred embodiments, the lattice structure is formed in one piece from webs. For example, the lattice structure can be produced in one piece by laser cutting a tube or by building up in layers using a deposition method, in particular a vacuum deposition method, for example a physical vacuum deposition method (PVD) or a sputtering method. However, it is conceivable that the lattice structure is formed by a mesh of wires.
Um eine Zuführung des Stents in kleine Blutgefäße, insbesondere durch einen entsprechend dünnen Katheter, zu ermöglichen, kann die Gitterstruktur auf einen Kompressionsdurchmesser von 0,4 mm komprimierbar sein.In order to enable the stent to be fed into small blood vessels, in particular through a correspondingly thin catheter, the lattice structure can be compressible to a compression diameter of 0.4 mm.
Bevorzugt ist es überdies, wenn die Gitterstruktur geschlossene Zellen, insbesondere ein Closed-Cell-Design, aufweist. Die geschlossenen Zellen erleichtern die Zuführung des Stents durch einen Katheter. Insbesondere stützen sich die Stege geschlossener Zellen gegenseitig ab, so dass sich der Stent als eine Einheit gut durch ein Durchgangslumen des Katheters bewegen lässt.It is also preferred if the lattice structure has closed cells, in particular a closed-cell design. The closed cells facilitate delivery of the stent through a catheter. In particular, the webs of closed cells support one another, so that the stent can be moved well as a unit through a through-lumen of the catheter.
Von einem Closed-Cell-Design unterscheidet man ein Open-Cell-Design, das bei der Entlassung jedoch zu einer Verzerrung der Gitterstruktur führen kann. Insbesondere können bei einem Open-Cell-Design freistehende Stegverbinder zu einer zusätzlichen Reizung bzw. Verletzung des Gewebes führen. Ein Closed-Cell-Design hat demgegenüber Vorteile, da es keine freistehenden Stegverbinder aufweist und sich bei der Entlassung aus einem Katheter üblicherweise nicht verzerrt.A distinction is made between a closed-cell design and an open-cell design, which, however, can lead to a distortion of the lattice structure when it is released. In particular, in an open-cell design, free-standing bar connectors can lead to additional irritation or damage to the tissue. A closed-cell design, on the other hand, has advantages in that it does not have free-standing bar connectors and typically does not distort during release from a catheter.
Ferner kann eine Gitterstruktur mit einem Closed-Cell-Design nach partieller Entlassung aus dem Katheter wieder in den Katheter zurückgezogen werden. Dies kann hilfreich sein, um eine Fehlpositionierung des Stents zu korrigieren.Furthermore, a lattice structure with a closed-cell design can be pulled back into the catheter after partial release from the catheter. This can be useful to correct misplacement of the stent.
Vorteilhafterweise ist bei der Erfindung vorgesehen, dass ein mittlerer Abschnitt der Gitterstruktur im implantierten Zustand eine ausreichende Aufdehnung einer Stenose bewirkt und Randbereiche der Gitterstruktur einen Radialdruck erzeugen, der ausreicht, um die Gitterstruktur im Blutgefäß zu halten ohne eine Verletzung des Gefäßgewebes zu verursachen.Advantageously, the invention provides that a central section of the lattice structure in the implanted state causes a sufficient expansion of a stenosis and edge areas of the lattice structure generate a radial pressure that is sufficient to hold the lattice structure in the blood vessel without causing injury to the vascular tissue.
Die Gitterstruktur wird im Blutgefäß üblicherweise so platziert, dass ein mittlerer Abschnitt der Gitterstruktur die Stenose überdeckt. Die Randabschnitte bzw. Randbereiche der Gitterstruktur befinden sich hingegen in gesunden Gefäßabschnitten, die an die Stenose angrenzen. Im Bereich der gesunden Gefäßabschnitte, d.h. in den Randbereichen, weist die Gitterstruktur im implantierten Zustand einen größeren Querschnittsdurchmesser als im mittleren Abschnitt auf, dessen Querschnittsdurchmesser durch die Stenose limitiert ist.The lattice structure is usually placed in the blood vessel in such a way that a middle section of the lattice structure covers the stenosis. The edge sections or edge areas of the lattice structure, on the other hand, are located in healthy vessel sections that border on the stenosis. In the area of the healthy vessel sections, i.e. in the edge areas, the lattice structure has a larger cross-sectional diameter in the implanted state than in the central section, whose cross-sectional diameter is limited by the stenosis.
Wegen des oben hier ausführlich beschriebenen Zusammenhangs zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF mit Bezug auf den Querschnittsdurchmesser ist die Gitterstruktur im mittleren Abschnitt stabiler als in den Randbereichen. Daher kann die Gitterstruktur einer Verformung des Blutgefäßes durch den pulsierenden Blutfluss, d.h. einer Pulswelle, in den Randbereichen besser folgen als im mittleren Abschnitt.Because of the relationship between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF with respect to the cross-sectional diameter, as described in detail above, the lattice structure is more stable in the middle section than in the edge areas. Therefore, the lattice structure can better follow a deformation of the blood vessel by the pulsating blood flow, i.e. a pulse wave, in the edge areas than in the middle section.
Konkret kann vorgesehen sein, dass die Randbereiche der Gitterstruktur eine Gefäßverletzung dadurch vermeiden bzw. deren Auswirkung reduzieren, dass die Amplitude der Pulswellenverformung des Blutgefäßes in den Randbereichen um höchstens 10%, insbesondere höchstens 20%, insbesondere höchstens 30%, insbesondere höchstens 40%, insbesondere höchstens 50%, bezogen auf den Zustand ohne eingesetzten Stent reduziert wird.In concrete terms, it can be provided that the edge areas of the lattice structure avoid a vessel injury or reduce its effect by reducing the amplitude of the pulse wave deformation of the blood vessel in the edge areas by at most 10%, in particular at most 20%, in particular at most 30%, in particular at most 40%, in particular at most 50%, based on the state without inserted stent is reduced.
Gleichzeitig sorgt der Radialdruck des mittleren Abschnitts der Gitterstruktur für eine Aufdehnung der Stenose. Diese Aufdehnung erfolgt vorzugsweise sehr langsam, um ein Ablösen von Stenosepartikeln zu verhindern. Abgelöste Stenosepartikel könnten andernfalls in kleinere Blutgefäße geschwemmt werden und dort zu einem Verschluss führen.At the same time, the radial pressure of the middle section of the lattice structure causes the stenosis to dilate. This expansion preferably takes place very slowly in order to prevent stenosis particles from becoming detached. Otherwise, detached stenosis particles could be washed into smaller blood vessels and lead to an occlusion there.
Die Aufdehnung der Stenose erfolgt durch den mittleren Abschnitt der Gitterstruktur vorzugsweise derart langsam, dass für eine Aufdehnung des Durchmessers des Blutgefäßes auf 110% des ursprünglichen Durchmesserwertes, d.h. vor der Implantation des Stents, ein Zeitraum von mindestens 12 Stunden erforderlich ist. Die Aufdehnung des Blutgefäßes auf einen Durchmesserwert, der gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser um 10% erhöht ist, kann auch wenigstens einen Tag, insbesondere wenigstens 2 Tage, insbesondere wenigstens 3 Tage, insbesondere wenigstens 1 Woche, insbesondere wenigstens 2 Wochen, insbesondere wenigstens 1 Monat, andauern.The expansion of the stenosis by the middle section of the lattice structure is preferably so slow that a period of at least 12 hours is required for the diameter of the blood vessel to expand to 110% of the original diameter value, ie before the implantation of the stent. The expansion of the blood vessel to a diameter that is 10% greater than the original diameter can also last for at least one day, in particular at least 2 days, in particular at least 3 days, in particular at least 1 week, in particular at least 2 weeks, in particular at least 1 month. last for.
Es ist auch möglich, insbesondere bei Verwendung einer Gitterstruktur, die einen erhöhten Expansionsdruck COF bereitstellt, dass innerhalb der zuvor genannten Zeiträume eine Aufdehnung der Stenose auf einen Durchmesser erfolgt, der den ursprünglichen Durchmesser um 20% übersteigt. Jedenfalls ist vorgesehen, dass die Aufdehnung der Stenose bis zu einem Durchmesser von 110% des ursprünglichen Durchmessers nicht länger als 6 Monate benötigt.It is also possible, particularly when using a lattice structure that provides an increased expansion pressure COF, that the stenosis expands to a diameter that exceeds the original diameter by 20% within the aforementioned periods of time. In any case, it is planned that the expansion of the stenosis up to a diameter of 110% of the original diameter will not take longer than 6 months.
Insbesondere kann der mittlere Abschnitt der Gitterstruktur die Stenose so langsam aufdehnen, dass im Bereich der Stenose abzweigende Perforatorengefäße durch die Aufdehnung der Stenose nicht verschlossen werden. Insbesondere kann eine Aufdehnung um 10% oder 20% des ursprünglichen Durchmessers in den zuvor genannten Zeiträumen erfolgen. Damit ist sichergestellt, dass die Perforatorengefäße ausreichend Zeit für eine Anpassung an den geänderten Querschnittsdurchmesser des Hauptgefäßes haben.In particular, the middle section of the lattice structure can expand the stenosis so slowly that perforator vessels branching off in the area of the stenosis are not closed by the expansion of the stenosis. In particular, an expansion of 10% or 20% of the original diameter can take place in the aforementioned time periods. This ensures that the perforator vessels have sufficient time to adapt to the changed cross-sectional diameter of the main vessel.
Die Anpassung der Perforatrengefäße an den sich ändernden Querschnittsdurchmesser des Hauptgefäßes wird als „Remodeling“ bezeichnet. The adaptation of the perforating vessels to the changing cross-sectional diameter of the main vessel is referred to as "remodeling".
Durch ein adäquates Remodeling wird ein ausreichender Blutfluss in die Perforatorengefäße gewährleistet, der an den (Energie-)Bedarf des nachfolgenden Gewebes angepasst ist. Das Remodeling benötigt mehrere Stunden, teilweise auch mehrere Tage oder Wochen. Wird eine Stenose zu schnell aufgeweitet, wölbt sich das Gewebe der Stenose, sogenanntes Plaque-Gewebe, langsam in die Perforatorengefäße hinein und kann zu einer Durchflussbegrenzung oder einem Verschluss führen. Durch die langsame Aufdehnung der Stenose wird dies vermieden.Adequate remodeling ensures adequate blood flow into the perforator vessels, which is adapted to the (energy) requirements of the subsequent tissue. The remodeling takes several hours, sometimes even several days or weeks. If a stenosis widens too quickly, the tissue of the stenosis, called plaque tissue, slowly bulges into the perforator vessels and can lead to flow restriction or occlusion. This is avoided by slowly expanding the stenosis.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Stent zur Implantation in ein, insbesondere neurovaskuläres, Blutgefäß mit einer im Wesentlichen rohrförmigen, selbstexpandierbaren Gitterstruktur, die von einem radial vollständig expandierten Expansionsdurchmesser zu einem radial vollständig komprimierten Kompressionsdurchmesser überführbar ist. Der Stent ist gemäß den vorangegangen Ausführungen gebildet sein. Vorgesehen ist im Rahmen des nebengeordneten Erfindungsaspekts, dass die Gitterstruktur wenigstens eine Randzelle mit einer ersten Länge und wenigstens eine Mittelzelle mit einer zweiten Länge aufweist. Das Verhältnis zwischen der ersten Länge und der zweiten Länge beträgt vorzugsweisen zwischen 0,5 und 2,5, insbesondere zwischen 1,0 und 2,0, insbesondere zwischen 1,25 und 1,75. In einer konkreten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis zwischen der ersten Länge und der zweiten Länge 1,5 beträgt.One aspect of the invention relates to a stent for implantation in a blood vessel, in particular a neurovascular one, with an essentially tubular, self-expanding lattice structure which can be converted from a radially fully expanded expansion diameter to a radially fully compressed compression diameter. The stent is formed according to the previous statements. It is provided within the framework of the secondary aspect of the invention that the lattice structure has at least one edge cell with a first length and at least one middle cell with a second length. The ratio between the first length and the second length is preferably between 0.5 and 2.5, in particular between 1.0 and 2.0, in particular between 1.25 and 1.75. In a specific embodiment it can be provided that the ratio between the first length and the second length is 1.5.
Die Länge einer Zelle wird üblicherweise zwischen zwei Verbindungsstellen bzw. Kreuzungspunkten der Stege ermittelt, die in Längsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Die Länge verläuft somit parallel zur Längsachse der Gitterstruktur. Randzellen sind Zellen, die sich am längsaxialen Rand der Gitterstruktur befinden, die Gitterstruktur also längsaxial abschließen.The length of a cell is usually determined between two connection points or crossing points of the webs, which are arranged directly adjacent to one another in the longitudinal direction of the lattice structure. The length thus runs parallel to the longitudinal axis of the lattice structure. Edge cells are cells that are located at the edge of the lattice structure along the longitudinal axis, ie close the lattice structure along the longitudinal axis.
Die Einstellung unterschiedlicher Zellenlängen zwischen wenigstens einer Randzelle und wenigstens einer Mittelzelle hat mehrere Vorteile. Einerseits wird damit erreicht, dass sich im Randbereich vergleichsweise niedrige Radialkräfte einstellen, wodurch die Zuführbarkeit des Stents durch einen Katheter verbessert wird. Andererseits kann vorgesehen sein, dass jeweils jede zweite Randzelle in Umfangsrichtung die erste Länge aufweist. Die jeweils dazwischen angeordnete Randzelle kann hingegen eine andere Länge umfassen. So wird es ermöglicht, dass die randseitigen Spitzen der Randzellen versetzt zueinander angeordnet sind, was für eine verbesserte Komprimierbarkeit der Gitterstruktur sorgt.The setting of different cell lengths between at least one edge cell and at least one middle cell has several advantages. On the one hand, the result is that comparatively low radial forces are set in the edge area, as a result of which the ability to feed the stent through a catheter is improved. On the other hand, it can be provided that each second edge cell has the first length in the circumferential direction. In contrast, the edge cell arranged in between can have a different length. This makes it possible for the edge-side tips of the edge cells to be arranged offset to one another, which ensures improved compressibility of the lattice structure.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Randzelle mit der ersten Länge einen Fortsatz aufweist, der einen Röntgenmarker trägt. Besondere Vorteile ergeben sich insbesondere, wenn sich in Umfangsrichtung der Gitterstruktur jeweils Randzellen mit einem Fortsatz und Randzellen ohne einen Fortsatz abwechseln. Da der Röntgenmarker, der an dem Fortsatz angeordnet ist, die Wandstärke und Stegbreite der Gitterstruktur erhöht, kann durch versetzte Anordnung der randseitigen Spitzen der Randzellen eine verbesserte Komprimierung erreicht werden. Dies trägt wiederum dazu bei, dass der Stent trotz ausreichend hoher Therapieeffizienz leicht durch einen Katheter an den Behandlungsort geführt werden kann.It is particularly preferred if the edge cell with the first length has an extension that carries an X-ray marker. Particular advantages result in particular when edge cells with an extension and edge cells without an extension alternate in the circumferential direction of the lattice structure. Since the X-ray marker, which is arranged on the extension, increases the wall thickness and web width of the lattice structure, an offset arrangement of the edge-side tips of the edge cells can improve compression be achieved. This in turn contributes to the fact that the stent can easily be guided through a catheter to the treatment site despite sufficiently high therapy efficiency.
Die Randzelle mit der ersten Länge und die Mittelzelle mit der zweiten Länge können in Längsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Randzelle mit der ersten Zelle und die Mittelzelle mit der zweiten Länge durch einen gemeinsamen Zellenverbinder miteinander gekoppelt sind.The edge cell with the first length and the middle cell with the second length can be arranged directly adjacent to one another in the longitudinal direction of the lattice structure. Alternatively or additionally, it is possible that the edge cell with the first cell and the middle cell with the second length are coupled to one another by a common cell connector.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen zuvor beschriebenen Stent. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird die Gitterstruktur vorzugsweise durch ein physikalisches Abscheideverfahren, insbesondere eines Sputterverfahrens, auf einem Substrat abgeschieden und anschließend von dem Substrat entfernt.A secondary aspect of the invention relates to a manufacturing method for a stent as described above. In the production method according to the invention, the lattice structure is preferably deposited on a substrate by a physical deposition method, in particular a sputtering method, and is then removed from the substrate.
Die Gitterstruktur kann sowohl in einer Rohrform abgeschieden, als auch zuerst planar abgeschieden und anschließend in eine Rohrform überführt werden. Bei zuerst planarer Bildung der Gitterstruktur ist bevorzugt vorgesehen, dass die Formgebung zur endgültigen Rohrform bei erhöhten Temperaturen zwischen 450 °C und 680 °C erfolgt.The lattice structure can either be deposited in a tube shape or first deposited in a planar manner and then converted into a tube shape. In the case of initially planar formation of the lattice structure, it is preferably provided that the shaping to the final tube shape takes place at elevated temperatures between 450.degree. C. and 680.degree.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Gitterstruktur durch Abscheiden eines tragenden Materials und eines von dem tragenden Material verschiedenen röntgensichtbaren Materials gebildet wird. Mit anderen Worten kann die Gitterstruktur aus zwei verschiedenen Materialien gebildet sein, wobei eine Tragschicht und eine Oberflächenschicht vorgesehen sind, und wobei die Oberflächenschicht röntgensichtbare Eigenschaften aufweist.Provision can preferably be made for the lattice structure to be formed by depositing a supporting material and an X-ray-visible material that is different from the supporting material. In other words, the lattice structure can be formed from two different materials, with a support layer and a surface layer being provided, and with the surface layer having X-ray-visible properties.
Es ist auch denkbar, dass das röntgensichtbare Material bereichsweise oder punktuell auf das tragende Material aufgebracht wird, insbesondere um die mechanischen Eigenschaften des tragenden Materials nicht zu beeinträchtigen. Vorzugsweise wird das röntgensichtbare Material jedoch so entlang der Gitterstruktur verteilt aufgebracht, dass zumindest die längsaxialen Enden der Gitterstruktur unter Röntgenkontrolle gut erkennbar sind.It is also conceivable that the X-ray-visible material is applied to the supporting material in certain areas or at certain points, in particular in order not to impair the mechanical properties of the supporting material. Preferably, however, the X-ray-visible material is distributed along the lattice structure so that at least the longitudinal-axial ends of the lattice structure can be easily identified under X-ray control.
Insbesondere kann das tragende Material eine Nickel-Titan-Legierung aufweisen oder daraus bestehen. Die Nickel-Titan-Legierung kann, wie oben beschrieben wurde, einen vorbestimmten Anteil an Nickel enthalten. Das röntgensichtbare Material umfasst oder besteht vorzugsweise aus Tantal und/oder Platin und/oder Gold. Derartige Materialien eignen sich besonders gut für die Beschichtung einer Nickel-Titan-Legierung zur Verbesserung der röntgensichtbaren Eigenschaften.In particular, the supporting material can have or consist of a nickel-titanium alloy. As described above, the nickel-titanium alloy may contain a predetermined amount of nickel. The X-ray visible material preferably includes or consists of tantalum and/or platinum and/or gold. Such materials are particularly suitable for coating a nickel-titanium alloy to improve the X-ray visible properties.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Darstellungen erläutert. Darin zeigen:
-
1 : eine entfaltete Ansicht einer Gitterstruktur des erfindungsgemäßen Stents nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; -
2 : ein Diagramm zur Darstellung des Kompressionsdrucks und des Expansionsdrucks bei dem Stent gemäß1 ; und -
3 : eine tabellarische Übersicht unterschiedlicher Umfangsflächen bei dem Stent gemäß1 .
-
1 1: an unfolded view of a lattice structure of the stent according to the invention according to a preferred embodiment; -
2 : a diagram showing the compression pressure and the expansion pressure in the stent according to FIG1 ; and -
3 : a tabular overview of different circumferential areas in the stent according to FIG1 .
Die einzelnen Stege sind an Zellenverbindern 15 miteinander verbunden. Die Zellenverbinder 15 sind vorzugsweise in Längsrichtung des Stents (in der Bildebene von links nach rechts) fluchtend zueinander ausgerichtet.The individual webs are connected to one another at
In
Konkret ist vorgesehen, dass die Mittelzellen 12b jeweils durch vier gleichlange Stege 13 begrenzt sind. Die Randzellen 12a können hingegen unterschiedlich lange Stege 13 aufweisen. Insbesondere ist erkennbar, dass an den axialen Längsenden der Gitterstruktur 11 mehrere Randzellen 12a in Umfangsrichtung zueinander benachbart angeordnet sind, wobei jede zweite Randzelle 12a zwei V-förmig zueinander angeordnete, längere Stege 13 aufweist. Die längeren Stege 13 münden in einen Fortsatz 14, der sich parallel zur Längsachse der Gitterstruktur 11 über die Randzellen 12a hinaus erstreckt. Der Fortsatz 14 ist vorgesehen, um einen Röntgenmarker aufzunehmen. Beispielsweise kann eine Röntgenmarkerhülse auf den Fortsatz 14 aufgesteckt und durch Crimpen fixiert sein.Specifically, it is provided that the central cells 12b are each delimited by four
In
Da nur jede zweite Randzelle 12a längsaxial verlängert ist und in einen Fortsatz 14 mündet, verbleibt durch die versetzten Zellenspitzen 16 ein Freiraum für die Röntgenmarker. Auf diese Weise ist die Crimpbarkeit der Gitterstruktur 11 verbessert. Da die Röntgenmarker in die Freiräume zwischen zwei verlängerten Randzellen „ausweichen“ können, drängen die Randbereiche der Gitterstruktur 11 im komprimierten Zustand nicht überproportional gegen eine Innenumfangsfläche eines Katheters.Since only every
Dargestellt sind in
Der Radialdruck bei der Expansion wird als Expansionsdruck COF bezeichnet. Es ist erkennbar, dass bei der Expansion der Gitterstruktur der Expansionsdruck COF abnimmt. Der idealisiert dargestellte, lineare Verlauf des Expansionsdrucks COF zwischen den Durchmesserwerten 2,0 mm und 2,5 mm weist eine vergleichsweise flache Steigung auf.The radial pressure during expansion is called the expansion pressure COF. It can be seen that the expansion pressure COF decreases as the lattice structure expands. The idealized, linear course of the expansion pressure COF between the diameter values 2.0 mm and 2.5 mm has a comparatively flat gradient.
Einer Komprimierung hält der Stent 10 einen Radialdruck entgegen, der als Kompressionsdruck RRF bezeichnet wird. Der Kompressionsdruck RRF ist in
Es ist auch möglich, dass die Steigung der Kurven des Kompressionsdrucks RRF und/oder des Expansionsdrucks COF nicht linear ist. Beispielsweise kann sich die Neigung des Verlaufs des Kompressionsdrucks RRF (RRF-Kurve) oder die Neigung des Verlaufs des Expansionsdrucks COF (COF-Kurve) bei kleiner werdenden Querschnittsdurchmessern erhöhen. Bei der jeweils anderen Kurve kann sich die Neigung bei kleiner werdendem Durchmesser verringern. Der Unterschied in der Steigung der RRF-Kurve und der COF-Kurve kann folglich bei relativ kleinen oder bei relativ großen Querschnittsdurchmessern der Gitterstruktur 11 deutlicher hervortreten.It is also possible that the slope of the compression pressure RRF and/or expansion pressure COF curves is not linear. For example, the gradient of the curve of the compression pressure RRF (RRF curve) or the gradient of the curve of the expansion pressure COF (COF curve) can increase with decreasing cross-sectional diameters. For the other curve, the slope may decrease as the diameter decreases. Consequently, the difference in the slope of the RRF curve and the COF curve can become more apparent in the case of relatively small or relatively large cross-sectional diameters of the lattice structure 11 .
Es ist auch möglich, dass sich die Steigung beider Kurven bei kleiner werdenden Querschnittsdurchmessern reduziert oder vergrößert. Es ist außerdem möglich, dass eine Kurve nahezu linear verläuft und die andere Kurve eine Änderung der Steigung, d.h. einen gekrümmten Verlauf, aufweist. Durch entsprechende Einstellung der Steigung der beiden Kurven sind verschiedene Variationen denkbar, die für den Einsatz in unterschiedlichen Stenosen vorteilhaft sind.It is also possible that the slope of both curves decreases or increases as the cross-sectional diameters become smaller. It is also possible for one curve to be nearly linear and the other curve to have a change in slope, i.e. a curved shape. By appropriately adjusting the slope of the two curves, different variations are conceivable, which are advantageous for use in different stenoses.
Insbesondere zeigt
Am Behandlungsort, insbesondere im Bereich einer Stenose, wird der Stent durch die Stenose komprimiert. Der Druck den der Stent dagegen hält, ist der Kompressionsdruck RRF, der relativ hoch ist. Damit ist der Stent besonders wirkungsvoll zur Offenhaltung eines Blutgefäßes einsetzbar. Der Vorteil des erhöhten Kompressionsdrucks RRF bei relativ kleinerem Querschnittsdurchmesser kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn das zu behandelnde Blutgefäß zu einer Restenose neigt. Das erneute Zuwachsen des Blutgefäßes führt zu einer Komprimierung des Stents 10, der mit nun steigendem Kompressionsdruck RRF entgegenwirkt.At the treatment site, particularly in the area of a stenosis, the stent is compressed by the stenosis. The pressure that the stent resists is the compression pressure RRF, which is relatively high. The stent can thus be used particularly effectively for keeping a blood vessel open. The advantage of the increased compression pressure RRF with a relatively smaller cross-sectional diameter comes into play in particular when the blood vessel to be treated tends towards restenosis. The renewed growth of the blood vessel leads to a compression of the stent 10, which counteracts this with the now increasing compression pressure RRF.
Das Diagramm gemäß
- Im Bereich einer Stenose ist der Stent möglicherweise in einem mittleren Abschnitt, insbesondere im Bereich der Mittelzellen 12a, stärker komprimiert als in seinen Außenabschnitten bzw. Randbereichen, insbesondere im Bereich der Randzellen 12a. Dies ergibt sich bereits daraus, da der Stent 10 üblicherweise in einer Länge eingesetzt wird, die größer ist als die Länge des durch die Stenose beeinträchtigten Blutgefäßabschnitts. Diese Überdimensionierung des Stents 10 führt dazu, dass die
Randzellen 12a außerhalb der Stenose zu liegen kommen, wogegen die Mittelzellen 12b unmittelbar in Kontakt mit der Stenose gelangen.
- In the area of a stenosis, the stent may be more strongly compressed in a middle section, in particular in the area of the
central cells 12a, than in its outer sections or edge areas, in particular in the area of theedge cells 12a. This is due to the fact that the stent 10 is usually used in a length that is greater than the length of the blood vessel section affected by the stenosis. This oversizing of the stent 10 means that theedge cells 12a come to lie outside the stenosis, whereas the central cells 12b come into direct contact with the stenosis.
Wie in
In den Randabschnitten des Stents, die außerhalb der Stenose angeordnet sind, ist es hingegen zweckmäßig, wenn der Stent einer Bewegung der Gefäßwände folgen kann. Stenosefreie Bereiche eines Blutgefäßes sind sehr flexibel und wegen des pulsierenden Blutflusses kontinuierlich in Bewegung. Insbesondere ändert sich der Gefäßdurchmesser eines Blutgefäßes ständig in Abhängigkeit des Pulsschlages. Im Bereich einer Stenose ist dieser Effekt deutlich reduziert, da die Stenose zu einer Versteifung des Blutgefäßes führt.In contrast, in the edge sections of the stent, which are arranged outside the stenosis, it is expedient if the stent can follow a movement of the vessel walls. Areas of a blood vessel that are free of stenosis are very flexible and constantly in motion due to the pulsating blood flow. In particular, the vessel diameter of a blood vessel changes constantly depending on the pulse rate. This effect is significantly reduced in the area of a stenosis, since the stenosis leads to a stiffening of the blood vessel.
Die Randabschnitte des Stents folgen einer temporären Aufweitung des Blutgefäßes, beispielsweise infolge einer Pulswelle, mit dem Expansionsdruck COF, der relativ gering ist. Der Expansionsdruck COF ist insbesondere geringer als im mittleren Abschnitt des Stents, der wegen der Stenose stärker komprimiert ist. Gleichzeitig ist in den Randabschnitten des Stents der Kompressionsdruck RRF relativ niedriger als im mittleren Abschnitt. Insbesondere ist wegen der unterschiedlichen Steigung des Kompressionsdrucks RRF und des Expansionsdrucks COF die Differenz zwischen diesen beiden Drücken bei größeren Querschnittsdurchmessern kleiner als bei kleineren Querschnittsdurchmessern.The edge sections of the stent follow a temporary widening of the blood vessel, for example as a result of a pulse wave, with the expansion pressure COF being relatively low. In particular, the expansion pressure COF is lower than in the middle section of the stent, which is more compressed because of the stenosis. At the same time, in the edge sections of the stent, the compression pressure RRF is relatively lower than in the central section. In particular, because of the different slopes of the compression pressure RRF and the expansion pressure COF, the difference between these two pressures is smaller for larger cross-sectional diameters than for smaller cross-sectional diameters.
Mit anderen Worten: Je größer der Querschnittsdurchmesser in einem Abschnitt des Stents 10 bzw. der Gitterstruktur 11 ist, desto mehr gleichen sich der Kompressionsdruck RRF und der Expansionsdruck COF einander an. Die Randabschnitte des Stents 10, die in gesunden Gefäßabschnitten angeordnet sind, können der Bewegung der Gefäßwand infolge der Pulswellen des Blutes gut folgen. Im mittleren Abschnitt, der wegen der durch die Stenose bewirkten Verengung einen relativ kleineren Querschnittsdurchmesser aufweist, ist die Gitterstuktur 11 durch die höhere Differenz zwischen dem Kompressionsdruck RRF und dem Expansionsdruck COF hingegen stabilisiert.In other words: the larger the cross-sectional diameter in a section of the stent 10 or the lattice structure 11, the more the compression pressure RRF and the expansion pressure COF equal each other. The edge portions of the stent 10, which are placed in healthy vascular portions, can well follow the movement of the vascular wall due to the pulse waves of the blood. In contrast, in the middle section, which has a relatively smaller cross-sectional diameter because of the narrowing caused by the stenosis, the lattice structure 11 is stabilized by the greater difference between the compression pressure RRF and the expansion pressure COF.
Konkret wird aus
Dieser Effekt ist besonders wirkungsvoll, wenn für die Differenz zwischen der Steigung der Kurve des Kompressionsdrucks RRF und der Kurve des Expansionsdrucks COF zwischen zwei vorbestimmten Durchmesserwerten x1, x2 gilt, dass diese Differenz wenigstens dem 0,1-fachen der Steigung der Kurve des Expansionsdrucks COF entspricht. Mathematisch ausgedrückt gilt insoweit:
Dabei wird angenommen, dass der Stent 10 ein Vollzylinder mit einem Durchmesser ist, der dem Implantationsdurchmesser entspricht. Die Höhe des Zylinders entspricht der Länge des Stents. Daraus ergibt sich die Zylindermantelfläche, die als ideale Umrechnungsgröße (zylindrische Fläche) eingesetzt wird. Tatsächlich wirksam ist der Druck jedoch über eine Kontaktfläche, die sich durch die Anzahl der Stege ergibt. Die Kontaktfläche des Stents entspricht der zylindrischen Fläche abzüglich der Zellöffnungen.It is assumed here that the stent 10 is a solid cylinder with a diameter which corresponds to the implantation diameter. The height of the cylinder corresponds to the length of the stent. This results in the lateral cylinder surface, which is used as the ideal conversion variable (cylindrical surface). However, the pressure is actually effective over a contact area that results from the number of webs. The contact area of the stent corresponds to the cylindrical area minus the cell openings.
Bei dem Stent gemäß
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Stentstent
- 1111
- Gitterstrukturlattice structure
- 1212
- Zellecell
- 12a12a
- Randzelleedge cell
- 12b12b
- Mittelzellecenter cell
- 1313
- Stegweb
- 1414
- Fortsatzextension
- 1515
- Zellenverbindercell connector
- 1616
- Zellenspitzecell top
- RRFRRF
- Kompressionsdruckcompression pressure
- COFCOF
- Expansionsdruckexpansion pressure
- I1I1
- erste Längefirst length
- I2I2
- zweite Längesecond length
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