DE102018006061A1

DE102018006061A1 - implant

Info

Publication number: DE102018006061A1
Application number: DE102018006061.7A
Authority: DE
Inventors: Till Neumann
Original assignee: Universitaet Duisburg Essen
Current assignee: Universitaet Duisburg Essen
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2020-02-06
Also published as: WO2020025583A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Einbringung in ein Lebewesen, umfassend wenigstens eine Kammer (2), deren Kammerwandung (2a) zumindest teilbereichsweise semipermeabel, bevorzugt dessen gesamte Kammerwandung (2a) semipermeabel ausgebildet ist, wobei in die Kammer (2) lebende Zellen eingebracht sind oder zumindest einbringbar sind, wobei es wenigstens ein aus einem kollabierten Zustand expandierbares Ankerelement (3) umfasst, dass mit der wenigstens einen Kammer (2) verbunden ist, wobei es mittels des wenigstens einen Ankerelements (3) an einer Gefäßinnenwandung eines Blutgefäßes (1) des Lebewesens befestigbar ist, insbesondere eines arteriellen Blutgefäßes (1) und bevorzugt der Aorta.The invention relates to an implant for insertion into a living being, comprising at least one chamber (2), the chamber wall (2a) of which is at least partially semi-permeable, preferably the entire chamber wall (2a) of which is semi-permeable, living cells being introduced into the chamber (2) or at least can be introduced, it comprising at least one anchor element (3) which can be expanded from a collapsed state and which is connected to the at least one chamber (2), being attached to an inner wall of a blood vessel (1) by means of the at least one anchor element (3) of the living being, in particular an arterial blood vessel (1) and preferably the aorta.

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Einbringung in ein Lebewesen, bevorzugt den Menschen, umfassend wenigstens eine Kammer, deren Kammerwandung zumindest teilbereichsweise semipermeabel, bevorzugt dessen gesamte Kammerwandung semipermeabel ausgebildet ist, wobei in die Kammer lebende Zellen eingebracht sind oder zumindest einbringbar sind.The invention relates to an implant for insertion into a living being, preferably humans, comprising at least one chamber, the chamber wall of which is at least partially semi-permeable, preferably the entire chamber wall of which is semi-permeable, living cells being introduced into the chamber or at least insertable.

Ein solches Implantat ist im Stand der Technik bekannt, z.B. durch die Publikation von Ludwig et. al., „Favorable outcome of experimental islet xenotransplantation without immunosuppression in a nonhuman primate model of diabetes“, in PNAS October 31, 2017, 114 (44) 11745-11750.Such an implant is known in the art, e.g. through the publication by Ludwig et. al., "Favorable outcome of experimental islet xenotransplantation without immunosuppression in a nonhuman primate model of diabetes", in PNAS October 31, 2017, 114 (44) 11745-11750.

Diese Publikation beschreibt ein Implantat mit einer Kammer, in welche Langerhans-Zellen eingebracht sind. Die Kammer mit den Zellen ist vorgesehen, im Bauchbereich in das Fettgewebe des Körpers eines Lebewesens implantiert zu werden. Alternativ kann die Implantation der Kammer subkutan oder im Bereich der Bauchhöhle erfolgen. Über eine semipermeable Membran hinweg, welche eine Wandung der Kammer bildet, sollen die Zellen mit Glukose aus dem Blut des Lebewesens versorgt werden, woraufhin die Zellen Insulin produzieren, das seinerseits durch die Membran hindurch ins Blut übertritt.This publication describes an implant with a chamber into which Langerhans cells are inserted. The chamber with the cells is intended to be implanted in the abdominal area in the fat tissue of the body of a living being. Alternatively, the chamber can be implanted subcutaneously or in the abdominal cavity. Across a semipermeable membrane, which forms a wall of the chamber, the cells are to be supplied with glucose from the blood of the living being, whereupon the cells produce insulin, which in turn passes through the membrane into the blood.

Die Membran ist somit für Glukose und Insulin durchlässig, insbesondere wobei Glukose und Insulin in entgegengesetzten Richtungen durch die Membran hindurchgehen. Die Membran ist hingegen undurchlässig für Bestandteile des Immunsystems des Lebewesens, wie z.B. Zellen, sowie Proteine, vorzugsweise Antikörper, des Immunsystems des Lebewesens, in welches die Kammer implantiert ist, so dass die körperfremden lebenden Zellen in der Kammer nicht der Immunabwehr des Körpers ausgesetzt sind.The membrane is thus permeable to glucose and insulin, in particular where glucose and insulin pass through the membrane in opposite directions. The membrane, on the other hand, is impermeable to components of the immune system of the living being, e.g. Cells, as well as proteins, preferably antibodies, of the immune system of the living being in which the chamber is implanted, so that the non-living cells in the chamber are not exposed to the immune defense of the body.

Dieses bekannte Implantat weist weiterhin einen zusätzlichen Kammerbereich auf, der frei ist von Langerhans-Zellen und einen Sauerstoffspeicher bildet, der ebenfalls über eine andere Membran an die Langerhans-Zellen angrenzt. Diese andere Membran ist saustoffdurchlässig und soll dazu dienen, die Langerhans-Zellen aus dem Sauerstoffspeicher mit Sauerstoff zu versorgen, damit die Langerhans-Zellen überleben.This known implant furthermore has an additional chamber area which is free of Langerhans cells and forms an oxygen store which likewise borders on the Langerhans cells via another membrane. This other membrane is permeable to oxygen and is intended to supply the Langerhans cells with oxygen from the oxygen store so that the Langerhans cells survive.

Mittels eines solchen Implantates des Standes der Technik und auch der hier weiterhin nachfolgend beschriebenen Erfindung sollen z.B. Diabetes-Erkrankungen behandelt werden, d.h. das Implantat soll die fehlende oder reduzierte Funktion der körpereigenen Bauchspeicheldrüse ersetzen oder zumindest unterstützen.By means of such an implant of the prior art and also the invention further described below, e.g. Diabetes diseases are treated, i.e. the implant is intended to replace or at least support the missing or reduced function of the body's own pancreas.

Problematisch bei diesem bekannten Implantat ist es, dass es keinen direkten Blutkontakt hat, sondern die Glukose mittelbar über das Fettgewebe zum Implantat gelangen muss. Gleiches gilt für das in der Kammer durch die Langerhans-Zellen gebildete Insulin. Daraus resultiert eine zeitliche Verzögerung zwischen einem Glukoseanstieg im Blut und der darauf folgenden Insulin-Antwort durch das Implantat.The problem with this known implant is that it has no direct blood contact, but the glucose has to reach the implant indirectly via the fatty tissue. The same applies to the insulin formed in the chamber by the Langerhans cells. This results in a time lag between an increase in glucose in the blood and the subsequent insulin response from the implant.

Weiterhin ist problematisch, dass in regelmäßigen Abständen der SauerstoffSpeicher aufgefüllt werden muss, um die Langerhans-Zellen am Leben zu halten.Another problem is that the oxygen storage must be replenished at regular intervals in order to keep the Langerhans cells alive.

Aus der Publikation WO 91/02498 A1 ist ein weiteres Implantat dieser Art bekannt, welches eine künstliche Bauchspeicheldrüse bilden soll, bei dem mittels einer semipermeablen Hohlfaser Blut durch eine Kammer geführt wird, in der Langerhans-Zellen angeordnet sind.From the publication WO 91/02498 A1 Another implant of this type is known, which is to form an artificial pancreas, in which blood is guided through a chamber by means of a semipermeable hollow fiber in which Langerhans cells are arranged.

Die Kammer ist hier im Wesentlichen dadurch gebildet, dass die Langerhans-Zellen um die benannte semipermeable Hohlfaser angeordnet und durch eine weitere Hohlfaser außen umgeben sind, somit faktisch eine Kammer gebildet ist zwischen den beiden Wandungen einer doppelwandigen Hohlfaser. Die außen von Langerhans-Zellen umgebene innere semipermeable Hohlfaser soll innen von Blut durchflossen sein.The chamber here is essentially formed by the fact that the Langerhans cells are arranged around the semipermeable hollow fiber and are surrounded on the outside by a further hollow fiber, thus effectively forming a chamber between the two walls of a double-walled hollow fiber. The inner semipermeable hollow fiber surrounded by Langerhans cells is said to have blood flowing through it on the inside.

Durch das Blut in der semipermeablen Hohlfaser werden die darum herum angeordneten Langerhans-Zellen durch die semipermeable Hohlfaserwandung hinweg sowohl mit Sauerstoff versorgt als auch direkt mit Glukose, so dass im Gegensatz zum zuvor benannten Stand der Technik keine wesentliche zeitliche Verzögerung zwischen Glukoseanstieg und Insulinantwort im Blut zu erwarten ist und ein solches Implantat die natürliche Funktion einer Bauchspeicheldrüse besser nachbildet.Through the blood in the semipermeable hollow fiber, the Langerhans cells arranged around it are supplied with oxygen as well as directly with glucose through the semipermeable hollow fiber wall, so that, in contrast to the previously mentioned prior art, there is no significant time lag between the rise in glucose and the insulin response in the blood is to be expected and such an implant better replicates the natural function of a pancreas.

Auch hier ist die semipermeable Hohlfaserwandung eine Membran, welche für Sauerstoff, Glukose und Insulin durchlässig ist, aber für Immunbestandteile, insbesondere Immunzellen des Lebewesens, in welches das Implantat implantiert ist, undurchlässig ist.Here, too, the semipermeable hollow fiber wall is a membrane which is permeable to oxygen, glucose and insulin, but is impermeable to immune components, in particular immune cells of the living being in which the implant is implanted.

Bei diesem bekannten Implantat ist es vorgesehen, die doppelwandige Hohlfaser wie ein künstliches Blutgefäß im Körper eines Lebewesens anzuordnen, wobei die blutführende innere semipermeable Hohlfaser an der einen Seite, der Eingangsseite, an ein körpereigenes arterielles Blut führendes Gefäß angeschlossen wird und an der anderen Seite, der Ausgangsseite, an ein venöses Blut führendes Blutgefäß angeschlossen wird. So wird sichergestellt, dass die Langerhans-Zellen mit genügend Sauerstoff aus dem sauerstoffhaltigen arteriellen Blut versorgt werden können. Im Gegensatz zum zuvor benannten Stand der Technik benötigt dieses Implantat somit keinen aufzufüllenden SauerstoffSpeicher mehr, sondern wird direkt durch das körpereigene Blut mit Sauerstoff versorgt.In this known implant it is provided to arrange the double-walled hollow fiber like an artificial blood vessel in the body of a living being, the blood-carrying inner semipermeable hollow fiber being connected on one side, the input side, to a body-owned arterial blood-carrying vessel and on the other side, the exit side, is connected to a blood vessel carrying venous blood. This ensures that the Langerhans cells are supplied with sufficient oxygen from the oxygen-containing arterial blood can be. In contrast to the previously mentioned prior art, this implant therefore no longer requires an oxygen reservoir to be refilled, but is supplied with oxygen directly by the body's own blood.

Nachteilig bei diesem Implantat ist es hingegen, dass es in der beschriebenen Anordnung einen Blutkurzschluss zwischen dem arteriellen und venösen System des Körpers eines Lebewesens erzeugt.On the other hand, it is a disadvantage of this implant that, in the arrangement described, it produces a blood short between the arterial and venous system of the body of a living being.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung ein Implantat der eingangs genannten Art bereitzustellen, dass die Möglichkeit zur Sauerstoffversorgung direkt aus dem körpereigenen Blut aufweist, weiterhin aber den Blutkreislauf des Körpers in den es implantiert ist, nicht negativ beeinflusst, insbesondere also welches einen Blutkurzschluss zwischen arteriellem und venösen System des Körpers vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide an implant of the type mentioned at the outset which has the possibility of supplying oxygen directly from the body's own blood, but furthermore does not adversely affect the blood circulation of the body into which it is implanted, in particular thus which has a blood short between arterial and avoids the body's venous system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Implantat wenigstens ein aus einem kollabierten Zustand expandierbares Ankerelement umfasst, das mit der wenigstens einen Kammer verbunden ist, wobei das Implantat mittels des wenigstens einen Ankerelements an einer Gefäßinnenwandung eines Blutgefäßes des Lebewesens befestigbar ist, insbesondere eines arteriellen Blutgefäßes und bevorzugt der Aorta. Insbesondere kann das Ankerelement selbst an der Gefäßinnenwandung eines Blutgefäßes befestigt sein oder nur die befestigende Kraft bereitstellen, die mittelbar über ein anderes Element, z.B. die Kammer oder deren Wandung auf das Gefäß ausgeübt wird.This object is achieved according to the invention in that the implant comprises at least one anchor element which is expandable from a collapsed state and which is connected to the at least one chamber, the implant being attachable to the inner wall of a blood vessel of the living being, in particular an arterial one, by means of the at least one anchor element Blood vessel and preferably the aorta. In particular, the anchor element itself can be fastened to the inner wall of a blood vessel or only provide the fastening force which is indirect via another element, e.g. the chamber or its wall is exerted on the vessel.

Diese Ausbildung der Erfindung ist insoweit vorteilhaft, weil die wenigstens eine Kammer des Implantates mit den darin befindlichen lebenden Zellen, insbesondere Langerhans-Zellen, einen direkten Kontakt zum Blut hat, also sowohl mit Sauerstoff als auch mit Glukose über die semipermeable Kammerwandung versorgt ist, jedoch das Implantat nicht ein zu einem Blutgefäß externes Element ist, sondern im Gegensatz dazu innerhalb eines Blutgefäßes angeordnet und an der Gefäßwandung verankert werden kann, so dass es lagestabil im Blutgefäß positionierbar ist und bleibt.This embodiment of the invention is advantageous in that the at least one chamber of the implant with the living cells therein, in particular Langerhans cells, has direct contact with the blood, i.e. is supplied with both oxygen and glucose via the semipermeable chamber wall the implant is not an element external to a blood vessel, but, in contrast, can be arranged within a blood vessel and anchored to the wall of the vessel, so that it can and remains stable in position in the blood vessel.

So wird ein Kurzschluss zwischen arteriellem und venösen System vermieden, da der Blutfluss im Körper des Lebewesens nicht durch das Implantat hindurch umgeleitet wird, sondern auch nach der Implantation seinen natürlich gegebenen Verlauf hat. Das Implantat der Erfindung befindet sich also nach der Implantation in einem natürlich gegebenen Bereich des Blutkreislaufes. Bevorzugt wird das Implantat direkt in ein Blutgefäß eingesetzt, welches arterielles Blut führt. Weiter bevorzugt ist das Implantat eingerichtet, in die Aorta eines Lebewesens, bevorzugt des Menschen eingesetzt zu werden.This avoids a short circuit between the arterial and venous systems, since the blood flow in the body of the living being is not diverted through the implant, but also has its natural course after the implantation. The implant of the invention is therefore in a naturally given area of the blood circulation after the implantation. The implant is preferably inserted directly into a blood vessel which carries arterial blood. The implant is further preferably configured to be inserted into the aorta of a living being, preferably a human.

Wie auch im Stand der Technik ist die Kammer des Implantates, in welcher lebende Zellen entweder bereits vor der Implantation vorhanden sind, oder in welche zumindest lebende Zellen eingebracht werden können, z.B. erst nach der Implantation, semipermeabel.As in the prior art, the chamber of the implant, in which living cells are either already present before the implantation, or into which at least living cells can be inserted, e.g. only after implantation, semi-permeable.

Im Sinne der Erfindung wird eine Kammerwandung als semipermeabel verstanden, wenn bestimmte erste Stoffe, insbesondere eine erste Gruppe von bestimmten Stoffen durch die Kammerwandung hindurchtreten kann, jedoch bestimmte zweite Stoffe, insbesondere eine zweite Gruppe von bestimmten Stoffen durch die Kammerwandung nicht hindurchtreten kann. Insbesondere soll der Begriff der Stoffe dabei im Sinne der Erfindung Moleküle chemischer Verbindungen, aber auch Zellen, insbesondere körpereigene Zellen umfassen.For the purposes of the invention, a chamber wall is understood to be semi-permeable if certain first substances, in particular a first group of certain substances, can pass through the chamber wall, but certain second substances, in particular a second group of certain substances, cannot pass through the chamber wall. In particular, the term substances in the context of the invention is intended to include molecules of chemical compounds, but also cells, in particular the body's own cells.

Die Semipermeabilität kann z.B. dadurch gegeben sein, dass die Kammerwandung Poren aufweist, die eine vorbestimmte Größe haben, insbesondere eine vorbestimmte maximale Größe nicht übersteigen, so dass nur genannte erste Stoffe, bzw. Stoffe der ersten Gruppe durch die Poren hindurchtreten können, nicht aber zweite Stoffe bzw. die Stoffe der genannten zweiten Gruppe.The semipermeability can e.g. given that the chamber wall has pores that have a predetermined size, in particular do not exceed a predetermined maximum size, so that only the first substances or substances of the first group mentioned can pass through the pores, but not second substances or the Substances of the second group mentioned.

Bevorzugt ist bei der Erfindung die Kammerwandung, insbesondere die Größe von deren Poren so gewählt, dass Stoffe unter einem bestimmten Molekulargewicht oder unter einer bestimmten Molekülgröße durch die Kammerwandung hindurchtreten können, die Stoffe oberhalb dieses bestimmten Molekulargewichtes oder der bestimmten Molekülgröße jedoch durch die Kammerwandung nicht hindurchtreten können.In the invention, the chamber wall, in particular the size of its pores, is preferably selected such that substances of a certain molecular weight or of a certain molecular size can pass through the chamber wall, but the substances above this certain molecular weight or of the certain molecule size cannot pass through the chamber wall can.

Bei der Erfindung ist die Porengröße bevorzugt so gewählt, dass Stoffe mit denen die lebenden Zellen wechselwirken sollen, zwischen dem Blut und dem Inneren der Kammer durch die Kammerwandung hindurch, insbesondere in beiden Richtungen ausgetauscht werden können, jedoch Stoffe, mit denen die lebenden Zellen nicht wechselwirken sollen, nicht durch die Kammerwandung hindurchtreten können, insbesondere also nicht aus dem Blut in das Innere der Kammer übertreten können. Bevorzugt sind die Poren der Kammerwandung so gewählt, dass Zellen sowie Proteine, vorzugsweise Antikörper, des Immunabwehrsystems des Lebewesens, in welches das Implantat eingesetzt ist, insbesondere die Immunglobuline, nicht durch die Kammerwandung hindurchtreten können. Bevorzugt sind in diesem Fall somit die Poren der Kammerwandung kleiner als die kleinsten Stoffe des Immunsystems, insbesondere Zellen des Immunsystems des zu behandelnden Lebewesens, insbesondere aber größer als die Moleküle von Glukose und/oder Insulin.In the invention, the pore size is preferably selected so that substances with which the living cells are to interact can be exchanged between the blood and the interior of the chamber through the chamber wall, in particular in both directions, but substances with which the living cells are not should interact, not be able to pass through the chamber wall, in particular therefore not be able to pass from the blood into the interior of the chamber. The pores of the chamber wall are preferably selected such that cells and proteins, preferably antibodies, of the immune system of the living being in which the implant is inserted, in particular the immunoglobulins, cannot pass through the chamber wall. In this case, the pores of the chamber wall are therefore preferably smaller than the smallest substances of the immune system, in particular cells of the immune system of the living being to be treated, but in particular larger than the molecules of glucose and / or insulin.

Beispielsweise kann die Kammerwandung Poren aufweisen, welche für Stoffe mit einer Molekülmasse größer 150 kDalton (150000 Dalton) undurchlässig sind, da im Wesentlichen die Immunglobuline eine größere Molekülmasse aufweisen. Weiter bevorzugt sind die Poren so gewählt, dass Stoffe mit mehr als 100kDalton, bevorzugt Stoffe mit mehr als 50 kDalton, weiter bevorzugt Stoffe mit mehr als 10kDalton Molekülmasse nicht hindurchtreten können. For example, the chamber wall can have pores which are impermeable to substances with a molecular mass greater than 150 kDalton (150,000 daltons), since essentially the immunoglobulins have a larger molecular mass. The pores are more preferably selected such that substances with more than 100 kDalton, preferably substances with more than 50 kDalton, more preferably substances with more than 10 kDalton molecular weight cannot pass through.

Bezogen auf die hier bevorzugte Anwendung des Ersatzes der Bauchspeicheldrüsenfunktion durch Langerhans-Zellen als lebende Zellen in der Kammer können hingegen Glukose mit etwa 180 Dalton und Insulin mit etwa 5.700 Dalton bei jeder der zuvor genannten Auswahlen der Grenz-Molekülmasse durch die Poren der Kammerwandung hindurchtreten. Ebenso kann das weiterhin noch kleinere Sauerstoff-Molekül die Kammerwandung durchdringen.In relation to the preferred application here of replacing the pancreatic function with Langerhans cells as living cells in the chamber, on the other hand, glucose with approximately 180 daltons and insulin with approximately 5,700 daltons can pass through the pores of the chamber wall in each of the aforementioned selections of the limit molecular weight. Likewise, the still smaller oxygen molecule can penetrate the chamber wall.

Bevorzugt sind die Poren in der Größe so gewählt, dass die Poren Stoffe am Durchtritt durch die Kammerwandung hindern, deren Molekülmasse wenigstens 2-fach größer ist als der größte Wert der Molekülmasse desjenigen Stoffes aus der ersten Gruppe von Stoffen, mit denen eine Wechselwirkung mit den lebenden Zellen erwünscht ist.The size of the pores is preferably selected so that the pores prevent substances from passing through the chamber wall whose molecular mass is at least 2 times greater than the greatest molecular weight value of that substance from the first group of substances with which there is an interaction with the living cells is desired.

In der bevorzugten Anwendung des Ersatzes der Bauchspeicheldrüsenfunktion durch das Implantat wäre der Stoff mit der größten Molekülmasse aus der Gruppe der Stoffe, mit denen die Wechselwirkung gewünscht ist, das Insulin-Molekül, mit einer Masse von ca. 5,7 kDalton, so dass die Porengröße bevorzugt zumindest so gewählt wäre, dass Stoffe größer 11,4 kDalton am Durchtritt gehindert wären.In the preferred application of replacing the pancreatic function with the implant, the substance with the largest molecular mass from the group of substances with which the interaction is desired would be the insulin molecule with a mass of approximately 5.7 kDalton, so that the Pore size would preferably be chosen at least so that substances larger than 11.4 kDalton would be prevented from passing through.

Diese Auswahl der Porengröße hat den Vorteil auch Zerfallsstoffe, die von absterbenden oder abgestorbenen ursprünglich lebenden Zellen, insbesondere Langerhans-Zellen nicht zum Blut übertreten können und so eine Stimulation des Immunsystems durch diese Stoffe ausgeschlossen wird. Beispielsweise können so Antigen-Polypeptide am Austritt aus der Kammer in das Blut gehindert werden, deren Molekülmassen kleiner als die der Immunglobuline sind, deren Vorhandensein im Körper des Lebewesens aber eine Immunantwort stimulieren würden.This selection of the pore size also has the advantage of disintegrating substances which cannot die to the blood from dying or dead originally living cells, in particular Langerhans cells, and thus a stimulation of the immune system by these substances is excluded. For example, antigen polypeptides can thus be prevented from exiting the chamber into the blood, the molecular masses of which are smaller than those of the immunoglobulins, but whose presence in the body of the living being would stimulate an immune response.

In einer bevorzugten Ausführung kann die Kammerwandung ganz oder zumindest teilbereichsweise durch eine Membran gebildet werden, welche Poren aufweist mit einer Größe kleiner gleich 400 Nanometer, bevorzugt kleiner gleich 350 nm, weiter bevorzugt kleiner gleich 300 nm, insbesondere die den Durchgang von Sauerstoff, Glukose und Insulin ermöglichen, aber Immunglobuline am Übertritt hindern. Eine solche Membran, die beispielsweise zur zumindest teilbereichsweisen Bildung einer Kammerwandung geeignet ist, ist z.B. erhältlich als PTFE-Membran unter der Bezeichnung „Biopore“ von der Firma Millipore, Schwalbach, Germany.In a preferred embodiment, the chamber wall can be formed entirely or at least partially by a membrane which has pores with a size of less than or equal to 400 nanometers, preferably less than or equal to 350 nm, more preferably less than or equal to 300 nm, in particular the passage of oxygen, glucose and Enable insulin, but prevent immunoglobulins from passing over. Such a membrane, which is suitable, for example, for forming a chamber wall at least in some areas, is e.g. available as PTFE membrane under the name "Biopore" from Millipore, Schwalbach, Germany.

Wenngleich bei der Erfindung die Anwendung zur Nachbildung der Bauchspeicheldrüsenfunktion besonders bevorzugt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt.Although the application for simulating the function of the pancreas is particularly preferred in the invention, the invention is not restricted to this application.

Eine andere mögliche Anwendung erschließt sich z.B. bei der Behandlung von Hämophilie, der eine Störung bei der Produktion von Gerinnungsbestandteilen im Blut zugrunde liegt, z.B. Hämophilie A: Faktor VIII Mangel; Hämophilie B: Faktor IX Mangel. Es könnten in dieser Anwendung lebende Zellen, z.B. vom Gefäßendothel oder Lebersinusoid-Zellen in der Kammer bevorratet werden, welche diese Gerinnungsbestandteile bilden und über die Kammerwandung in das Blut abgeben, wobei sie aus dem Blut mit Sauerstoff versorgt werden.Another possible application is e.g. in the treatment of haemophilia which is based on a disturbance in the production of coagulation components in the blood, e.g. Hemophilia A: factor VIII deficiency; Hemophilia B: factor IX deficiency. Cells living in this application, e.g. are stored in the chamber by the vascular endothelium or liver sinusoid cells, which form these coagulation constituents and release them into the blood via the chamber wall, whereby they are supplied with oxygen from the blood.

Eine weiterhin mögliche Anwendung liegt darin, als lebende Zellen Schilddrüsenzellen in der Kammer anzuordnen, welche Schilddrüsenhormone, z.B. Thyreoglobulin (TSH), Trijodthyronin (T3), Tetrajodthyronin (T4) ins Blut () über die Kammerwand hinweg abgeben, z.B. nach einer Thyroidetomie. Während es sich bei T3 und T4 um Moleküle einer geringen Daltongröße handelt werden bei TSH bevorzugt körpereigene Zellen in die Kammer eingebracht, da die TSH-Molekülmasse mit ca. 660 kDalton größer ist als die Masse von Immunglobulinen, so dass eine Immunantwort auf fremde Zellen durch eine Semipermeabilität der Kammerwand nicht ausschließbar wäre. Die Membran wäre hier zumindest insoweit semipermeabel, als dass sie den Übertritt der Schilddrüsenzellen selbst aus der Kammer heraus verhindert, aber Sauerstoff und die Hormone durchlässt.Another possible application is to arrange thyroid cells in the chamber as living cells, which thyroid hormones, e.g. Deliver thyroglobulin (TSH), triiodothyronine (T3), tetraiodothyronine (T4) into the blood () across the chamber wall, e.g. after a thyroidetomy. While T3 and T4 are molecules of a small Dalton size, TSH prefers to bring the body's own cells into the chamber, since the TSH molecular mass is approx. 660 kDalton larger than the mass of immunoglobulins, so that an immune response to foreign cells occurs a semipermeability of the chamber wall could not be excluded. The membrane would be semi-permeable at least to the extent that it prevents the thyroid cells themselves from passing out of the chamber, but allows oxygen and the hormones to pass through.

Allgemein kommen in einem erfindungsgemäßen Implantat bevorzugt solche lebende Zellen zum Einsatz, die in der Lage sind nach Empfang von Botenstoffen aus dem Blut über die Kammerwandung Antwortstoffe zu bilden und über die Kammerwandung hinweg ins Blut abzugeben. Z.B. die schon genannten Langerhans-Zellen, die nach Empfang von Glukose als Botenstoff das Insulin als Antwortstoff bilden. Hier ist die Semipermeabilität der Kammerwand zumindest so eingerichtet, dass Botenstoffe und Antwortstoffe, insbesondere auch Sauerstoff oder andere Nährstoffe die Kammerwand durchdringen können, Immunglobuline oder andere ungewünschte Stoffe nicht.In general, in an implant according to the invention, preference is given to using living cells which, after receiving messenger substances from the blood, are able to form response substances via the chamber wall and to release them into the blood via the chamber wall. For example, the Langerhans cells already mentioned, which form insulin as the response substance after receiving glucose as a messenger. Here the semipermeability of the chamber wall is at least set up in such a way that messenger substances and response substances, in particular also oxygen or other nutrients, can penetrate the chamber wall, immunoglobulins or other undesired substances cannot.

Die lebenden Zellen können in einer möglichen Ausführung innerhalb der Kammer in einer Matrix gebunden sein, insbesondere so dass diese Zellen ortsfest gebunden sind. Eine solche Matrix kann z.B. durch ein Alginat gebildet sein. Diese Matrix kann zusätzlich zur äußeren Membran zum Immunschutz der Zellen beitragen, beispielsweise dadurch, dass diese Matrix eine Diffusion von Glukose und Insulin zulässt, die Diffusion von Stoffen des Immunsystems aber zumindest hemmt, wenn nicht sogar unterdrückt.In one possible embodiment, the living cells can be bound in a matrix within the chamber, in particular so that these cells are bound in a stationary manner. Such a matrix can be formed, for example, by an alginate. This matrix can be used in addition to the outer membrane for immune protection of cells contribute, for example in that this matrix allows diffusion of glucose and insulin, but at least inhibits, if not suppresses, the diffusion of substances of the immune system.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass nicht nur das wenigstens eine Ankerelement aus einen kollabierten Zustand expandierbar ist, sondern auch die wenigstens eine Kammer des Implantates. Z.B. kann hierfür die wenigstens eine Kammer durch eine inflatierte oder zumindest inflatierbare semipermeable Membran ausgebildet ist.A preferred development of the invention can provide that not only the at least one anchor element is expandable from a collapsed state, but also the at least one chamber of the implant. For example, For this purpose, the at least one chamber is formed by an inflated or at least inflatable semipermeable membrane.

Eine solche Kammer kann z.B. vor der Implantation im ungefüllten Zustand vorliegen und z.B. zusammen mit dem noch kollabierten wenigstens einen Ankerelement mittels eines Katheters in ein bevorzugt arterielles Blutgefäß eines Lebewesens eingebracht und dort durch Expansion des wenigstens einen Ankerelementes ortsfest platziert werden, z.B. dadurch, dass ein expandierendes Ankerelement sich von innen an die Gefäßwand anlegt und eine Haltekraft, insbesondere radiale, Haltekraft auf die Gefäßwand ausübt. Hierdurch ergibt sich eine atraumatische Befestigung des Implantates ohne invasiven Eingriff in die Gefäßwandung des Lebewesens.Such a chamber can e.g. before the implantation is in the unfilled state and e.g. together with the still collapsed at least one anchor element by means of a catheter into a preferably arterial blood vessel of a living being and placed there in a stationary manner by expansion of the at least one anchor element, e.g. characterized in that an expanding anchor element rests against the inside of the vessel wall and exerts a holding force, in particular radial, holding force on the vessel wall. This results in an atraumatic fixation of the implant without invasive intervention in the vascular wall of the living being.

Anschließend kann es vorgesehen sein, das innere Volumen der wenigstens einen Kammer aufzufüllen mit den lebenden Zellen, die z.B. durch den Katheter zur Kammer gebracht werden.It can then be provided to fill up the inner volume of the at least one chamber with the living cells, which e.g. brought to the chamber through the catheter.

Um dies zu ermöglichen kann die wenigstens eine Kammer eine Ventilvorrichtung umfassen, an die eine Füllvorrichtung anschließbar ist, durch die hindurch das Innere der Kammer mit einem lebende Zellen umfassenden Fluid füllbar ist, insbesondere auch durch die hindurch die Kammer entleerbar ist. So kann auch eine spätere Explantation ermöglich werden. Das Fluid kann eine Matrix ausbilden, in der die Zellen immobilisiert sind, dass aber durch Diffusion einen Transport der Stoffe zulässt, die durch die Kammerwand hindurchtreten können. Das Fluid kann z.B. durch das zuvor genannte Alginat ausgebildet sein.In order to make this possible, the at least one chamber can comprise a valve device to which a filling device can be connected, through which the interior of the chamber can be filled with a fluid comprising living cells, in particular also through which the chamber can be emptied. In this way, later explantation can also be made possible. The fluid can form a matrix in which the cells are immobilized, but which allows diffusion of a transport of the substances that can pass through the chamber wall. The fluid can e.g. be formed by the aforementioned alginate.

Die Füllvorrichtung kann Teil eines Katheters sein oder auch durch diesen zum Implantat geführt sein.The filling device can be part of a catheter or can also be guided through this to the implant.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführung kann vorsehen, dass die Kammer in axialer Richtung des Implantates, insbesondere die mit der Blutflussrichtung im natürlichen Gefäß nach einer Implantation übereinstimmt, in wenigstens zwei Kammerbereiche mit einer ersten Querschnittsgröße unterteilt ist, wobei axial benachbarte Kammerbereiche durch einen Verbindungsbereich mit einer zweiten Querschnittsgröße fluidisch verbunden sind, wobei die zweite Querschnittsgröße kleiner ist als die erste Querschnittsgröße, insbesondere wobei die Kammerbereiche und der wenigstens eine Verbindungsbereich ein gemeinsames inneres Volumen der Kammer umgrenzen.A further preferred embodiment can provide that the chamber in the axial direction of the implant, in particular that which corresponds to the blood flow direction in the natural vessel after an implantation, is divided into at least two chamber regions with a first cross-sectional size, with axially adjacent chamber regions being connected by a connecting region to a second Cross-sectional size are fluidly connected, the second cross-sectional size being smaller than the first cross-sectional size, in particular wherein the chamber areas and the at least one connecting area delimit a common internal volume of the chamber.

Es kann sich so faktisch ein mit lebenden Zellen gefüllter Schlauch mit Bereichen verschiedener Querschnitte, insbesondere Durchmesser ergeben, wobei die Verbindungsbereiche mit den geringeren Querschnitten die Bereiche größerer Querschnitte flexibel verbinden, so dass die gebildete Abfolge dieser Bereiche sich leicht an eine Krümmung eines Blutgefäßes anpassen kann. Vorteilhafter Weise kann aufgrund der fluidischen Verbindung dieser Bereiche die Kammer insgesamt in einem Schritt mit den lebenden Zellen gefüllt werden.In fact, a tube filled with living cells with areas of different cross-sections, in particular diameters, can result, the connecting areas with the smaller cross-sections flexibly connecting the areas of larger cross-sections, so that the sequence of these areas formed can easily adapt to a curvature of a blood vessel , Due to the fluidic connection of these areas, the chamber as a whole can advantageously be filled with the living cells in one step.

In einer alternativen Ausführung kann die Erfindung vorsehen, dass das Implantat wenigstens zwei in axialer Richtung des Implantates hintereinander liegende Kammern aufweist, wobei axial benachbarte Kammern durch ein Verbindungselement flexibel verbunden sind, insbesondere wobei jede Kammer ein eigenen inneres Volumen umgrenzt. Hier sind die einzelnen Kammern flexibel verbunden mit dem zuvor benannten Vorteil der flexiblen Anpassung an eine Gefäßkrümmung, hingegen haben alle Kammern ein eigenes separiertes Volumen und werden, sofern sie noch schon vor der Implantation gefüllt sind jeweils, bevorzugt nacheinander mit den lebenden Zellen befüllt, insbesondere wofür jede Kammer eine eigene Ventilvorrichtung haben kann.In an alternative embodiment, the invention can provide that the implant has at least two chambers one behind the other in the axial direction of the implant, axially adjacent chambers being flexibly connected by a connecting element, in particular each chamber defining its own inner volume. Here, the individual chambers are flexibly connected to the previously mentioned advantage of flexible adaptation to a vessel curvature, on the other hand, all chambers have their own separate volume and, if they are already filled before the implantation, are preferably filled with the living cells one after the other, in particular for which each chamber can have its own valve device.

Statt einer Anordnung von mehreren Kammern oder Kammerbereichen in axialer Richtung hintereinander aber auch kumulativ zusammen mit dieser Ausbildung kann es auch vorgesehen sein, dass das Implantat wenigstens zwei im Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung nebeneinander angeordnete Kammern aufweist.Instead of arranging a plurality of chambers or chamber regions one behind the other in the axial direction, but also cumulatively together with this configuration, it can also be provided that the implant has at least two chambers arranged next to one another in cross section perpendicular to the axial direction.

Als axiale Richtung ist hier die Blutflussrichtung innerhalb des Gefäßes zu verstehen und/oder die Richtung in der das Implantat die längste Erstreckung aufweist. Die radiale Richtung liegt senkrecht hierzu.The axial direction here is to be understood as the blood flow direction within the vessel and / or the direction in which the implant has the longest extension. The radial direction is perpendicular to this.

Bevorzugt kann die Erfindung weiter vorsehen, dass im expandierten Zustand des wenigstens einen Ankerelements und der wenigstens einen Kammer der durchflossene Querschnitt eines Blutgefäßes in den das Implantat eingesetzt ist um nicht mehr als 50% des ursprünglichen Querschnitts des Blutgefäßes ohne Implantat reduziert ist. So wird sichergestellt, dass der Blutfluss nicht zu sehr durch den Einsatz des Implantates beschränkt wird.The invention can preferably further provide that, in the expanded state of the at least one anchor element and the at least one chamber, the cross-section of a blood vessel through which the implant is inserted is reduced by no more than 50% of the original cross-section of the blood vessel without an implant. This ensures that the blood flow is not restricted too much by the use of the implant.

Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, dass eine Kammer, insbesondere zumindest im inflatierten Zustand im Querschnitt, also senkrecht zur axialen Richtung, eine Rautenform ausbildet oder eine Kreuzform ausbildet oder eine Sternform mit wenigstens vier äußeren Spitzen ausbildet oder eine Ellipse, insbesondere z.B. eine Kreisform als Speziallfall der Ellipse, ausbildet oder eine Ringform ausbildet. Diese Querschnittsform kann in der axialen Richtung zumindest über den überwiegenden, bevorzugt mittigen Anteil der axialen Länge der Kammer ungeändert sein, insbesondere nur in den Endbereichen verschieden sein, z.B. durch eine Verjüngung zu einer Spitze. Eine Verjüngung kann, sofern sie nicht an beiden axialen Enden vorgesehen ist, zumindest am angeströmten Ende ausgebildet sein. The invention can further provide that a chamber, in particular at least in the inflated state in cross section, i.e. perpendicular to the axial direction, forms a diamond shape or forms a cross shape or forms a star shape with at least four outer tips or an ellipse, in particular, for example, a circular shape as a special case the ellipse, forms or forms a ring shape. This cross-sectional shape can be unchanged in the axial direction at least over the predominant, preferably central portion of the axial length of the chamber, in particular only differ in the end regions, for example by tapering to a tip. Unless it is provided at both axial ends, a taper can be formed at least at the flow end.

Es ergeben sich so mehrere Möglichkeiten eine große von Blut umströmte Oberfläche der Kammer auszubilden, so dass sich eine hohe Effizienz im Austausch der verschiedenen Stoffe durch die Kammerwandung erzielen läßt, insbesondere bei gleichzeitiger hydrodynamisch vorteilhafter Formgebung.There are thus several possibilities for forming a large surface of the chamber around which blood flows, so that a high efficiency in the exchange of the various substances through the chamber wall can be achieved, in particular with simultaneous hydrodynamically advantageous shaping.

Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kammer von dem wenigstens einen Ankerelement zumindest bereichsweise radial und / oder axial umgeben ist.It can be provided that the at least one chamber is at least partially radially and / or axially surrounded by the at least one anchor element.

Insbesondere bei einer radial umgebenden Anordnung kann z.B. die wenigstens eine Kammer im Inneren eines zumindest im expandierten Zustand röhrenförmigen Ankerelementes angeordnet ist. Ein solches röhrenförmiges Ankerelement kann sich z.B. nach Expansion mit den radial außen liegenden Flächenbereichen an der Gefäßinnenwandung abstützen. Ein Ankerelement kann in dieser Ausführung z.B. wie ein dilatierter Stent ausgebildet sein.In particular with a radially surrounding arrangement, e.g. the at least one chamber is arranged inside a tubular anchor element, at least in the expanded state. Such a tubular anchor element can e.g. After expansion, support with the radially outer surface areas on the inner wall of the vessel. In this version, an anchor element can e.g. be designed like a dilated stent.

Die Kammer kann beispielsweise durch radial erstreckte Verbinder mit dem Ankerelement verbunden sein oder die Kammer kontaktiert mit ihrer radial außen liegenden Mantelfläche das Ankerelement innenseitig.The chamber can be connected to the anchor element, for example, by radially extending connectors, or the chamber contacts the inside of the anchor element with its radially outer lateral surface.

Allgemein wird bei dieser und anderen Ausführungen unter „radial erstreckt“ auch verstanden, dass das so bezeichnete Element, z.B. ein Verbinder bzw. Verbindungselement zumindest eine radiale Richtungskomponente aufweist, bevorzugt eine überwiegend radiale Richtungskomponente.In general, in this and other versions, “radially extending” is also understood to mean that the element designated in this way, e.g. a connector or connecting element has at least one radial directional component, preferably a predominantly radial directional component.

Bevorzugt kann dabei die Kammer röhrenförmig ausgebildet sein. In diesem bevorzugten Fall kann die Kammer radial innen von Blut durchflossen sein.The chamber can preferably be tubular. In this preferred case, blood can flow through the chamber radially on the inside.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ankerelement zumindest bereichsweise radial innenliegend zu zumindest einen Teilbereich der wenigstens einen Kammer, bevorzugt der ganzen, insbesondere röhrenförmigen Kammer angeordnet ist.It can also be provided that the at least one anchor element is arranged, at least in regions, radially on the inside to at least a partial region of the at least one chamber, preferably the entire, in particular tubular chamber.

Bei einer röhrenförmigen Ausbildung der wenigstens einen Kammer kann die Erfindung z.B. vorsehen, dass zwischen deren radial innenliegender Kammerwandung und der radial außen liegenden Kammerwandung ein röhrenförmiges Ankerelement im Volumen des Kammerelementes einliegt, wobei mit dem expandierten Ankerelement mittelbar über die radial außen liegende Kammerwandung eine radial nach außen weisende Befestigungskraft auf eine Gefäßinnenwandung ausübbar ist, insbesondere wobei nach Befestigung die radial außen liegende Kammerwandung zwischen dem Ankerelement und der Gefäßwandung liegt. Auch hier kann ein Ankerelement in der Art eines Stent ausgebildet sein. Unabhängig hiervon ist es ein Vorteil dieser Ausführung, dass das Ankerelement nicht unmittelbar die Gefäßwandung kontaktiert, sondern die radial äußere Kammerwandung die Kantaktfläche zur Gefäßwand bildet, insbesondere wodurch die Befestigungskräfte gleichmäßiger verteilt werden. In dieser Ausführung ist das Ankerelement von zumindest einem Teil der Kammer umgeben, insbesondere nämlich von deren radial außen liegender Kammerwandung.In the case of a tubular design of the at least one chamber, the invention can e.g. provide that between the radially inner chamber wall and the radially outer chamber wall there is a tubular anchor element in the volume of the chamber element, with the expanded anchor element being able to exert a radially outward fastening force on a vessel inner wall indirectly via the radially outer chamber wall, in particular after Fastening the radially outer chamber wall lies between the anchor element and the vessel wall. Here, too, an anchor element can be designed in the manner of a stent. Regardless of this, it is an advantage of this embodiment that the anchor element does not directly contact the vessel wall, but rather the radially outer chamber wall forms the contact surface to the vessel wall, in particular as a result of which the fastening forces are distributed more evenly. In this embodiment, the anchor element is surrounded by at least part of the chamber, in particular by its radially outer chamber wall.

Auch ist bei einer röhrenförmigen Ausbildung der wenigstens einen Kammer die mögliche Ausführungsform gegeben, dass die radial außenliegende Kammerwandung im expandierten Zustand an der Gefäßwand anliegt und von radial innen auf der radial innenliegenden liegenden Kammerwandung ein röhrenförmiges Ankerelement aufliegt, wobei mit dem expandierten Ankerelement mittelbar über die röhrenförmige Kammer eine radial nach außen weisende Befestigungskraft auf eine Gefäßinnenwandung ausübbar ist, insbesondere wobei nach Befestigung die Kammer zwischen dem Ankerelement und der Gefäßwandung liegt. Hier kann ein Ankerelement sich über die axialen Kammerenden in axialer Richtung ausdehnen. In einer solchen Ausführung umgibt das Ankerelement zumindest bereichsweise, hier mit den axialen Ankerelementenden die Kammer in axialer Richtung, wobei die Kammer in radialer Richtung das Ankerlement ebenso umgibt.In the case of a tubular design of the at least one chamber, there is also the possible embodiment that the radially outer chamber wall lies in the expanded state on the vessel wall and a tubular anchor element rests radially on the radially inner chamber wall, with the expanded anchor element indirectly via the tubular chamber a radially outward fastening force can be exerted on an inner wall of the vessel, in particular wherein after fastening the chamber lies between the anchor element and the wall of the vessel. Here, an anchor element can extend in the axial direction via the axial chamber ends. In such an embodiment, the anchor element surrounds the chamber in the axial direction at least in regions, here with the axial ends of the anchor element, the chamber also surrounding the anchor element in the radial direction.

Die Erfindung kann allgemein auch vorsehen, dass die wenigstens eine Kammer zwischen zwei axialen Endbereichen eines einzigen Ankerelementes angeordnet ist, wobei die Endbereiche des Ankerelementes durch einen im Querschnittsmaß verringerten Verbindungsbereich des Ankerelementes verbunden sind, bevorzugt, wobei der Verbindungsbereich durch die wenigstens eine Kammer oder radial außen oder radial innen an der Kammer vorbeigeführt ist.The invention can generally also provide that the at least one chamber is arranged between two axial end regions of a single anchor element, the end regions of the anchor element being connected by a connection region of the anchor element which is reduced in cross-sectional dimension, preferably, the connection region being connected by the at least one chamber or radially is passed outside or radially inside the chamber.

Die Erfindung kann auch vorsehen, dass ein Ankerelement wenigstens zwei in axialer Richtung verlaufende Streben umfasst, insbesondere zwischen den axialen Endbereichen des Ankerelementes, deren Abstand im Querschnitt durch Expandieren des Ankerelementes vergrößerbar ist. Diese Streben können einen im Querschnittsmaß (auch nach Expansion) verringerten Verbindungsbereich zwischen den axialen Enden ausbilden. Jede Strebe kann hier in einer Extremalposition des Kammerquerschnitts angeordnet sein, insbesondere in einer Sternspitze einer im Querschnitt sternförmig ausgebildeten Kammer angeordnet sein. The invention can also provide that an anchor element comprises at least two struts extending in the axial direction, in particular between the axial end regions of the anchor element, the spacing of which in cross section can be increased by expanding the anchor element. These struts can form a connection area between the axial ends that is reduced in cross-sectional dimension (even after expansion). Each strut can be arranged here in an extreme position of the chamber cross section, in particular in a star tip of a chamber with a star-shaped cross section.

Solche Streben können in einer möglichen Ausführung Teilbereiche eines schlaufenförmig geführten Drahtes, bevorzugt eines einzigen in wenigstens zwei Schlaufen geführten Drahtes sein. Die Streben können jedoch auch jeweils einzelne Bauteile ausbilden, insbesondere wobei es mehrere Paare von Streben gibt, bevorzugt sich radial gegenüberliegende Streben gibt, deren radialer Abstand vom axialen Implantatinneren nach außen in Richtung zu den axialen Ankerelementenden zunimmt.In one possible embodiment, such struts can be partial areas of a loop-shaped wire, preferably a single wire guided in at least two loops. However, the struts can also each form individual components, in particular where there are several pairs of struts, preferably there are radially opposite struts, the radial distance from the axial implant interior increasing outwards in the direction of the axial anchor element ends.

Es kann ebenso vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kammer zwischen zwei axial beabstandeten Ankerelementen angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Kammer auf jeder axialen Seite mit je einem der Ankerelemente verbunden ist. Sofern mehrere Kammern in axialer Folge vorgesehen sind, ist bevorzugt jede Kammer axial von zwei Ankerelementen umgeben. Es gibt sodann eine Folge wie z.B.: Ankerelement-Kammer-Ankerelement-Kammer-Ankerelement-......-Ankerelement.It can also be provided that the at least one chamber is arranged between two axially spaced anchor elements, the at least one chamber being connected to one of the anchor elements on each axial side. If several chambers are provided in an axial sequence, each chamber is preferably axially surrounded by two anchor elements. There is then a sequence such as: anchor element-chamber-anchor element-chamber-anchor element -......- anchor element.

Ankerelemente, die in einer axialen Folge angeordnet sind können mit einem Verbindungselement verbunden sein, das die dazwischen angeordnete Kammer durchdringt oder an der Kammer außen vorbeigeführt ist. Ein solches Verbindungselement kann die verbundenen Ankerelemente auf einem definierten axialen Abstand halten.Anchor elements which are arranged in an axial sequence can be connected to a connecting element which penetrates the chamber arranged therebetween or is guided past the chamber on the outside. Such a connecting element can keep the connected anchor elements at a defined axial distance.

Bei allen möglichen Ausführungen kann ein Ankerelement - wie schon zuvor benannt - zumindest bereichsweise als bzw. wie ein expandierbarer Stent ausgebildet sein. Bevorzugt wird allgemein, und insbesondere bei der zuvor genannten Stent-Ausbildung, mit dem wenigstens einen expandierten Ankerelement, zumindest bereichsweise oder insgesamt ein radial nachgiebiger expandierbarer bzw. expandierter Käfig ausbildet, mit dem eine radial nach außen weisende Befestigungskraft auf eine Gefäßinnenwandung ausübbar ist.In all possible designs, an anchor element - as already mentioned above - can be designed at least in regions as or as an expandable stent. It is generally preferred, and in particular in the case of the aforementioned stent design, to use the at least one expanded anchor element, at least in some areas or in total, to form a radially flexible expandable or expanded cage with which a radially outwardly pointing fastening force can be exerted on an inner wall of the vessel.

Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass ein Ankerelement als expandierbarer Stent ausgebildet ist, der nach Expansion der radial innen an der Gefäßwand eines Gefäßes anliegt und über Verbindungselemente, die radial innenseitig am Ankerelement befestigt sind wenigstens eine Kammer, vorzugsweise wenigstens eine röhrenförmig ausgebildete Kammer über ein solches Verbindungselement mit dem Ankerelement verbunden ist. Bevorzugt ist eine insbesondere röhrenförmige Kammer mit einem ihrer axialen Enden, bevorzugt dem angeströmten mit dem Verbindungselement verbunden. Die wenigstens eine Kammer liegt bei der bevorzugten röhrenförmigen Ausbildung hierdurch analog zu einer „Windhose“ stabil im Blutstrom. Bei einer anderen Ausführungsform kann die wenigstens eine Kammer zylindrisch ausgebildet sein.One embodiment can provide that an anchor element is designed as an expandable stent which, after expansion, rests radially on the inside of the vessel wall of a vessel and via connecting elements which are attached radially on the inside to the anchor element, at least one chamber, preferably at least one tubular chamber, via such a chamber Connecting element is connected to the anchor element. A particularly tubular chamber is preferably connected to one of its axial ends, preferably the flowed one, to the connecting element. In the preferred tubular design, the at least one chamber is thereby stable in the blood stream analogous to a “wind pant”. In another embodiment, the at least one chamber can be cylindrical.

Bei dieser, aber auch jeder anderen erfindungsgemäßen Ausführung des Implantates, kann die Verbindung zwischen der wenigstens einen Kammer und dem Ankerelement unlösbar fest ausgebildet sein. In diesem Fall werden Ankerelement und die wenigstens eine Kammer bei der Implantation gleichzeitig in den Körper des Patienten eingebracht.In this, but also in any other embodiment of the implant according to the invention, the connection between the at least one chamber and the anchor element can be designed to be non-detachable. In this case, the anchor element and the at least one chamber are simultaneously introduced into the patient's body during the implantation.

Alternativ besteht die Möglichkeit, die Verbindung nachträglich herstellbar und insbesondere auch lösbar zu gestalten, wodurch sich erschließt, das wenigstens eine Ankerelement und die wenigstens eine Kammer jeweils separat in den Körper einzubringen und dann zu verbinden, z.B. zuerst, das Ankerelement zu implantieren und, z.B. anschließend, die mindestens eine Kammer mit dem Ankerelement zu verbinden, z.B. über die Verbindungselemente. Insbesondere können eine Kammer und ein Ankerelement zueinander korrespondierende Kupplungselemente aufweisen, über welche die Verbindung herstellbar ist. Bevorzugt können so Ankerelement und Kammer zeitlich nacheinander implantiert werden.Alternatively, it is possible to make the connection subsequently and in particular to make it detachable, which makes it possible to insert the at least one anchor element and the at least one chamber separately into the body and then to connect them, e.g. first to implant the anchor element and, e.g. then connecting the at least one chamber to the anchor element, e.g. about the fasteners. In particular, a chamber and an anchor element can have mutually corresponding coupling elements, via which the connection can be established. The anchor element and chamber can thus preferably be implanted sequentially in time.

Sowohl bei einer initial festen Verbindung, als auch bei der Ausführung, in welcher die Verbindung zwischen Kammer und Ankerelement erst später herstellbar, insbesondere auch wieder lösbar ist, kann die wenigstens eine Kammer bereits ursprünglich mit lebenden Zellen gefüllt sein oder insbesondere nach der Implantation inflatierbar, d.h. mit den lebenden Zellen füllbar sein, insbesondere z.B. mit der zuvor benannten Füllvorrichtung / Ventilanordnung füllbar sein.Both in the case of an initially fixed connection and in the embodiment in which the connection between the chamber and the anchor element can only be established later, in particular can also be released again, the at least one chamber can already be originally filled with living cells or, in particular, can be inflated after the implantation, ie be fillable with the living cells, especially e.g. be fillable with the above-mentioned filling device / valve arrangement.

Der bevorzugt atraumatisch wirkende Anker kann zusätzlich eine Beschichtung aufweisen. Eine Beschichtung kann z.B. aus Silikon ausgebildet sein, insbesondere was weiterhin die atraumatische Wirkung unterstützen kann.The preferably atraumatically acting anchor can additionally have a coating. A coating can e.g. be made of silicone, especially what can further support the atraumatic effect.

Auch kann das Ankerelement, insbesondere zur Vergrößerung der Positionstreue, in radialer Richtung gegen die Gefäßwand gerichtete Vorsprünge, z.B. Noppen, Wellen, Spikes oder ähnliche Befestigungselemente beinhalten, bevorzugt, wobei die überwiegende Fixierungskraft jedoch von der atraumatischen Anlage des Ankerelementes an die Gefäßwand ausgeht. Es kann vorgesehen sein, dass solche Vorsprünge zumindest teilweise in die Gefäßwandung eindringen und zur Befestigung beitragen.The anchor element, in particular in order to increase the positional accuracy, may include projections directed in the radial direction against the vessel wall, for example knobs, shafts, spikes or similar fastening elements, but the predominant fixing force depends on the atraumatic contact of the anchor element with the vessel wall. It can be provided that such projections at least partially penetrate into the vessel wall and contribute to the attachment.

Weiterhin kann bevorzugt die gesamte Kammerwandung semipermeabel sein und die gesamte Mantelfläche der Kammerwandung im implantierten Zustand von Blut kontaktiert sein, also bevorzugt die Kammer allseitig umströmt sein vom Blut. Hier wird im Wesentlichen eine Kammer ohne Kontakt zur Gefäßwandung mit allseitigem Abstand zu Gefäßwandung im freien inneren Querschnitt des Gefäßes positioniert sein. In einer solchen Ausführung kann weiter bevorzugt die Kammer röhrenförmig ausgebildet seinFurthermore, the entire chamber wall can preferably be semi-permeable and the entire lateral surface of the chamber wall can be contacted by blood in the implanted state, that is to say the blood can flow around the chamber on all sides. Here, essentially a chamber without contact to the vessel wall will be positioned with all-round distance to the vessel wall in the free inner cross-section of the vessel. In such an embodiment, the chamber can more preferably be tubular

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the figures.

1 zeigt eine Ausführung eines Implantates im Längsschnitt das in einem natürlichen Blutgefäß 1 eines Lebewesens, z.B. des Menschen angeordnet ist, z.B. in der Aorta. Das Implantat umfasst eine mit lebenden Zellen gefüllte Kammer 2 mit semipermeabler Kammerwandung / Membran und ein einziges hier expandiertes Ankerelement 3, das axial zu beiden axialen Seiten der Kammer 2 diese Kammer 2 umgibt. 1 shows an embodiment of an implant in longitudinal section in a natural blood vessel 1 of a living being, for example man, is arranged, for example in the aorta. The implant comprises a chamber filled with living cells 2 with semipermeable chamber wall / membrane and a single anchor element expanded here 3 that is axially on both axial sides of the chamber 2 this chamber 2 surrounds.

Die lebenden Zellen sind in dieser und den nachfolgenden Figuren als Schraffur angedeutet. Die Semipermeabilität der Kammerwandung ist in allen Figuren durch die gestrichelte Darstellung der die Kammerwandung repräsentierenden Linie visualisiert.The living cells are indicated in this and the following figures as hatching. The semipermeability of the chamber wall is visualized in all figures by the broken line of the line representing the chamber wall.

Das Ankerelement 3 weist zwei axiale Enden 3a und 3b auf, die durch einen im Querschnitt (Abstand der Drahtabschnitte) kleineren Verbindungsbereich 3c verbunden sind, an welchem die Kammer 2 befestigt ist, insbesondere welcher die Kammer 2 durchdringt.The anchor element 3 has two axial ends 3a and 3b due to a smaller cross-sectional area (distance between the wire sections) 3c are connected to which the chamber 2 is attached, in particular which the chamber 2 penetrates.

Die 1 zeigt eine Ausführung eines Ankers 3 mit axialen Enden 3a, 3b, bei welcher der Anker 3 durch mehrere einzelne Drähte 3d ausgebildet ist, , die eine gemeinsame Verbindung, hier in einer axial endseitigen Verbindungsstelle 3f aufweisen, die an zumindest einem der axialen Ankerendbereiche gebildet ist. Die Drähte können z.B. durch Längsschnitte eines Rohres entstanden sein.The 1 shows an execution of an anchor 3 with axial ends 3a . 3b where the anchor 3 through several individual wires 3d is formed, which is a common connection, here in an axially end-side connection point 3f have, which is formed on at least one of the axial armature end regions. The wires can be created, for example, by longitudinal cuts of a tube.

Im Verbindungsbereich 3c sind die Drähte sich kontaktierend zusammengelegt und durchdringen die Kammer 2 in gemeinsamer Verbindung. Die Kammer 2 kann z.B. mit Kreisquerschnitt den Verbindungsbereich 3c, z.B. koaxial umgeben. Hier hat der Verbindungsbereich 3c einen geringeren Querschnitt als die axialen Enden 3a, 3b des Ankerelementes 3 am Ort der Befestigung 3e.In the connection area 3c the wires are put together in contact and penetrate the chamber 2 in common connection. The chamber 2 can, for example, the connecting area with a circular cross section 3c , eg coaxially surrounded. Here is the connection area 3c a smaller cross section than the axial ends 3a . 3b of the anchor element 3 at the place of attachment 3e ,

2 (ebenso im Lägsschnitt) unterscheidet sich von 1 dadurch, dass im Verbindungsbereich 3c zwar eine Querschnittsverringerung gegenüber den axialen Enden 3a, 3b im Befestigungsbereich 3e vorliegt, aber hier sind die Drähte 3d entweder durch Extremalpositionen des Kammerquerschnittes gelegt, wie es z.B. der Querschnitt der 7C zeigt, oder die Drähte sind in der Oberfläche oder oberflächennah an oder in der Kammerwandung angeordnet. Auch so können in einer bevorzugten Ausführung die Drähte 3d des Verbindungsbereiches 3c zu einer Expansion der Kammer 2 beitragen. 2 (also in the Lägsschnitt) differs from 1 in that in the connection area 3c a reduction in cross-section compared to the axial ends 3a . 3b in the fastening area 3e is there, but here are the wires 3d either through extreme positions of the chamber cross-section, such as the cross-section of the 7C shows, or the wires are arranged in the surface or near the surface on or in the chamber wall. Even in a preferred embodiment, the wires can 3d of the connection area 3c to an expansion of the chamber 2 contribute.

3 zeigt im Längsschnitt eine Weiterbildung der 2, bei welcher die Ankerendbereiche 3a, 3b von einem Maschenelement 3e in Umfangsrichtung umgeben sind. Die Ankerendbereiche 3a, 3b bilden so eine Stent-artige Ausführung mit vergrößerter Kontaktfläche zur Gefäßinnenwandung. 3 shows a longitudinal section of a training of 2 , where the anchor end areas 3a . 3b from a mesh element 3e are surrounded in the circumferential direction. The anchor end areas 3a . 3b thus form a stent-like design with an enlarged contact area to the inner wall of the vessel.

Gegenüber 3 zeigt die 4 im Längsschnitt eine axiale Abfolge mehrerer Kammern 2, wobei jede Kammer 2 von einem Ankerbereich 3a, 3b eines einzigen Ankers 3 umgeben ist und von einem jeweiligen Verbindungsbereich 3c durchdrungen ist, insbesondere mittig.Across from 3 show the 4 in longitudinal section an axial sequence of several chambers 2 , each chamber 2 from an anchor area 3a . 3b of a single anchor 3 is surrounded and by a respective connection area 3c is penetrated, especially in the middle.

In einem alternativen Verständnis kann die Konstruktion so verstanden werden, dass jede Kammer 2 axial beidseits von einem separaten Ankerelement 3 umgeben ist, wobei die separaten Ankerelemente 3 mit einem, z.B. querschnittsverringerten, Verbindungselement 3c verbunden sind.In an alternative understanding, the construction can be understood as any chamber 2 axially on both sides of a separate anchor element 3 is surrounded, with the separate anchor elements 3 with a connecting element, for example a reduced cross-section 3c are connected.

5 zeigt linksseitig im Längsschnitt (links geschlossen, rechts offen) und rechtsseitig im Querschnitt eine Ausführung, in der ein Ankerelement 3 eine Kammer 2 radial umgibt, wofür das Ankerelement 3 im Wesentlichen röhrenförmig ausgebildet ist und die Kammer 2 koaxial in dem Ankerelement 3 liegt und an diesem durch Verbindungselemente 3g befestigt ist, insbesondere die zumindest im Wesentlichen radial verlaufen, bzw. eine radiale Richtungskomponente aufweisen. So ist die Kammer 2 allseitig von Blut im Gefäß 1 umströmt. Das Ankerelement 3 bildet im Wesentlichen eine maschenartige expandierte Stent-Form nach. Die Kammer 2 ist hier im Querschnitt senkrecht zur Blutstromrichtung im Wesentlichen kreis-zylindrisch ausgebildet. 5 shows on the left in longitudinal section (closed on the left, open on the right) and on the right in cross section an embodiment in which an anchor element 3 a chamber 2 radially surrounds what the anchor element 3 is substantially tubular and the chamber 2 coaxial in the anchor element 3 lies and on this by connecting elements 3g is attached, in particular which run at least essentially radially, or have a radial directional component. So is the chamber 2 blood on all sides in the vessel 1 flows around. The anchor element 3 essentially simulates a mesh-like expanded stent shape. The chamber 2 is essentially circular-cylindrical in cross section perpendicular to the blood flow direction.

In der Ausführung der 6 sind linksseitig im Längsschnitt (links geschlossen, rechts offen) und rechtsseitig im Querschnitt sowohl das Ankerelement 3 als auch die Kammer 2 röhrenförmig ausgebildet und liegen koaxial ineinander, wobei die radial außen liegende Kammerwandung der Kammer 2 am Ankerelement radial innen befestigt ist. Hier ist die Kammer 2 innen von Blut im Gefäß 1 durchflossen. Durch Expansion des Ankerelements 3 wird das radial darin liegenden Kammerelement 2 ebenso radial vergrößert, im Wesentlichen also expandiert, insbesondere selbst wenn es noch ungefüllt sein sollte und nachträglich gefüllt wird.In the execution of the 6 are both the anchor element on the left in longitudinal section (closed on the left, open on the right) and on the right in cross section 3 as well as the chamber 2 tubular and coaxial, the radially outer chamber wall of the chamber 2 is attached radially on the inside of the anchor element. Here is the chamber 2 inside of blood in the vessel 1 traversed. By expanding the anchor element 3 becomes the radial element in the chamber 2 also enlarged radially, essentially expanded, especially even if it should still be unfilled and subsequently filled.

Die 7 visualisiert mehrere mögliche Querschnittsformen einer Kammer 2 des Implantates, die mit jeder Art von in dieser Figur nicht gezeigten Ankerelementen kombinierbar ist. Besonders die Sternform von Z.B. 7B oder 7C bildet eine große Oberfläche aus, die in axialer Richtung umströmt werden kann, ohne den Querschnitt des Gefäßes signifikant zu verringern. Eine solche Querschnittsform der Kammer 2 ist somit besonders bevorzugt. In den Extremal-Positionen der Querschnittsform können Drähte 3d des wenigstens einen Ankerelementes angeordnet sein, wie es z.B. zur 7C visualisiert ist. So angeordnete Drähte 3d können durch radial nach außen gerichtete Kräfte zur Expansion des Kammerelementes 2 beitragen.The 7 visualizes several possible cross-sectional shapes of a chamber 2 of the implant, which can be combined with any type of anchor elements not shown in this figure. Especially the star shape from ZB 7B or 7C forms a large surface that can be flowed around in the axial direction without significantly reducing the cross-section of the vessel. Such a cross-sectional shape of the chamber 2 is therefore particularly preferred. In the extremal positions of the cross-sectional shape, wires can 3d be arranged of the at least one anchor element, such as for 7C is visualized. Wires so arranged 3d can by radially outward forces to expand the chamber element 2 contribute.

8A visualisiert im Längsschnitt eine Abwandlung der Ausführung von 1. Hier ist die Kammer 2 in axialer Richtung in verschiedene Abschnitte 2b, 2c unterteilt, die verschieden großen Querschnitt, betrachtet senkrecht zur Längsrichtung / Blutstromrichtung, haben. Die Abschnitte 2b sind gegenüber den Abschnitten 2c im Querschnitt reduziert und führen so zu einer verbesserten Flexibilität der Kammer 2 in diesen Bereichen. Die Abschnitte 2b und 2c sind in axialer Richtung alternierend angeordnet. Die Kammer 2 kann so z.B. an einen gekrümmten Verlauf eines Blutgefäßes 1 angepasst werden. Alle Abschnitte der Kammer 2 bilden ein gemeinsames Volumen aus, dass ggfs. gemeinsam gefüllt werden kann, sofern die Füllung nicht bereits initial vorliegt. 8A visualizes a modification of the execution of 1 , Here is the chamber 2 in the axial direction in different sections 2 B . 2c divided, which have different cross-sections, viewed perpendicular to the longitudinal direction / blood flow direction. The sections 2 B are opposite the sections 2c reduced in cross section and thus lead to improved flexibility of the chamber 2 in these areas. The sections 2 B and 2c are arranged alternately in the axial direction. The chamber 2 can, for example, on a curved course of a blood vessel 1 be adjusted. All sections of the chamber 2 form a common volume that can be filled together if necessary, provided the filling is not already present.

8B visualisiert im Längsschnitt eine Abwandlung von 8A bei der mehrere Kammern 2 in axialer Richtung durch Verbindungselemente 3c separiert und flexibel verbunden angeordnet sind. Diese Kammern 2 haben jeweils ein eigenes separates Volumen. 8B visualizes a modification of 8A in the case of several chambers 2 in the axial direction by connecting elements 3c separated and flexibly connected. These chambers 2 each have their own separate volume.

9 zeigt in zwei unterschiedlichen Schnittansichten (oben im offenen und unten im geschlossenen Längsschnitt) ein röhrenförmiges Ankerelement 3, z.B. in der Art eines expandierten Stents. Das expandierte Ankerelement 3 legt sich von innen an die Gefäßwandung an. Auf kleinerem Radialabstand verglichen zum Ankerelement 3, hier sogar bereichsweise im Inneren des Ankerelementes 3 sind über Verbindungselemente 3g an ihren angeströmten Enden mehrere Kammern 2 am Ankerelement 3 befestigt, die mit den stromabwärtigen Enden außerhalb des Ankerelementes 3 liegen können, aber nicht müssen. Insbesondere kann das stromabwärtige Ende der Kammerelemente 2 im Blutstrom frei schwimmen. 9 shows in two different sectional views (top in the open and bottom in the closed longitudinal section) a tubular anchor element 3 , for example in the manner of an expanded stent. The expanded anchor element 3 attaches itself to the inside of the vessel wall. At a smaller radial distance compared to the anchor element 3 , here even in areas inside the anchor element 3 are about fasteners 3g several chambers at their flow ends 2 on the anchor element 3 attached with the downstream ends outside the anchor element 3 may lie, but need not. In particular, the downstream end of the chamber elements 2 swim freely in the bloodstream.

Ggfs. kann auch das angeströmte Ende einer Kammer 2 außerhalb des Ankerelementes 3 liegen. Dann wäre die Kammer zwar mit kleineren Radialabstand als das Ankerelement angeordnet, hat also kleineren radialen Abstand zur Gefäßmittenachse als das Ankerelement 3, ist aber in radialer Richtung nicht vom Ankerelement 3 überdeckt, bzw. umgeben.If necessary. can also flow towards the end of a chamber 2 outside the anchor element 3 lie. Then the chamber would be arranged with a smaller radial distance than the anchor element, ie it has a smaller radial distance from the center axis of the vessel than the anchor element 3 , but is not in the radial direction from the anchor element 3 covered or surrounded.

Ähnlich wie Windhosen liegen so die Kammern 2 im Blutstrom und richten sich aus, insbesondere wenn sie selbst röhrenförmig ausgebildet sind. In dieser Ausführung sind die Kammern zylindrisch, so wie in 7F dargestellt, können gemäß 7G aber auch röhrenförmig sein. Die Kammern 2 können am angeströmten Ende eine lösbare Verbindung aufweisen zum Verbindungselement 3g, z.B. durch korrespondierende Kupplungselemente 3h an dem Kammerelement 2 und dem Ankerelement, bzw. Verbindungselement 3g.The chambers are similar to wind pants 2 in the bloodstream and align themselves, especially if they themselves are tubular. In this version, the chambers are cylindrical, as in 7F shown can according to 7G but also be tubular. The chambers 2 can have a releasable connection to the connecting element at the flow end 3g , for example through corresponding coupling elements 3h on the chamber element 2 and the anchor element, or connecting element 3g ,

10 zeigt linksseitig im Längsschnitt (links geschlossen, rechts offen) und rechtsseitig im Querschnitt eine Ausführung mit einer einzigen röhrenförmigen Kammer 2, die zwischen einer radial inneren Kammerwandung 2e und einer radial äußeren Kammerwandung 2f gebildet ist, wobei letztere die Innenwandung eines Gefäßes 1 kontaktiert. 10 shows on the left in longitudinal section (closed on the left, open on the right) and on the right in cross section an embodiment with a single tubular chamber 2 that between a radially inner chamber wall 2e and a radially outer chamber wall 2f is formed, the latter the inner wall of a vessel 1 contacted.

In dieser Ausführung ist das Ankerelement vollständig im Volumen der Kammer 2 angeordnet, hier nämlich als röhrenförmiges Ankerelement 3 im Bereich zwischen den beiden Kammerwandungen 2e und 2f. Durch die Expansion des Ankerelementes 3 wird die radial außenliegende Kammerwandung 2f an die Gefäßwandung gedrückt und verteilt die wirkende Kraft gleichmäßig. Selbst ein mit Maschen ausgebildetes Ankerelement kann so nicht von Gewebe des Gefäßes umwachsen werden.In this version, the anchor element is completely in the volume of the chamber 2 arranged, namely here as a tubular anchor element 3 in the area between the two chamber walls 2e and 2f , Due to the expansion of the anchor element 3 becomes the radially outer chamber wall 2f pressed against the vessel wall and distributes the acting force evenly. Even an anchor element formed with meshes cannot be surrounded by tissue from the vessel.

Bei 11 sind linksseitig im Längsschnitt (links geschlossen, rechts offen) und rechtsseitig im Querschnitt Kammer 2 und Ankerelement 3 ebenfalls wiederum röhrenförmig ausgebildet, wobei das Ankerelement 3 zumindest bereichsweise, bevorzugt mit einem axial mittigen Bereich, mit seiner radial äußeren Wandung die radial innen liegende Wandung der röhrenförmigen Kammer 2 kontaktiert. Die befestigende Kraft des Ankerelementes 3 wird so über das gesamte Polster der gefüllten Kammer 2 verteilt. In axialer Richtung reicht das Ankerelement 3 über die axialen Kammerenden beidseitig hinaus und liegt in diesen axialen Endbereichen direkt an der Gefäßwandung an.at 11 are longitudinal section on the left (closed on the left, open on the right) and chamber on the right in cross section 2 and anchor element 3 also in turn tubular, the anchor element 3 at least in some areas, preferably with an axially central area, with its radially outer wall, the radially inner wall of the tubular chamber 2 contacted. The fastening force of the anchor element 3 becomes over the entire cushion of the filled chamber 2 distributed. The anchor element extends in the axial direction 3 beyond the axial chamber ends on both sides and lies in these axial end regions directly on the vessel wall.

Das Ankerelement wird in der 12 (oben im Längsschnitt, unten im Querschnitt) im Wesentlichen durch einen einzigen Draht ausgebildet, der beidseits der Kammer 2 eine einzige jeweilige Schlaufe bildet, so dass die Kammer 2 von zwei Drahtabschnitten durchdrungen ist, die hier jeweils in einer Extremalposition des Kammerquerschnitts liegen, nämlich in den weit beabstandeten Spitzen einer Raute, entsprechend der 7A Das expandierte Ankerelement 3 trägt hier durch die Drahtabschnitte im Verbindungsbereich 3c zu einer Expansion der Kammer 2 bei.The anchor element is in the 12 (above in longitudinal section, below in cross section) essentially formed by a single wire, the on both sides of the chamber 2 forms a single respective loop so that the chamber 2 is penetrated by two wire sections, which each lie here in an extreme position of the chamber cross section, namely in the widely spaced tips of a rhombus, corresponding to the 7A The expanded anchor element 3 carries here through the wire sections in the connection area 3c to an expansion of the chamber 2 at.

Durch die nachgiebigen axial endseitigen Schlaufen der Ankerendbereiche 3a, 3b wird eine atraumatische Befestigung im Gefäß erzielt, insbesondere da diese Schlaufenenden nur eine radial nach außen gerichtete Befestigungskraft auf die Gefäßwandung ausüben, bevorzugt ohne in die Gefäßwandung einzudringen.Due to the flexible axially end loops of the anchor end areas 3a . 3b an atraumatic attachment is achieved in the vessel, in particular since these loop ends only exert a radially outward attachment force on the vessel wall, preferably without penetrating into the vessel wall.

Gemäß 13 (oben im Längsschnitt, unten im Querschnitt) ist das Ankerelement 3 durch mehrere Schlaufen eines einzigen oder auch mehrerer Drähte 3d ausgebildet. In dem gegenüber den axialen Enden 3a, 3b querschnittsreduzierten (betrachtet senkrecht zur Blutströmungsrichtung / Längsrichtung des Implantates) Verbindungsbereich 3c durchsetzten mehrere Drahtabschnitte die Kammer 2, wobei die Drahtabschnitte auch hier jeweils in einer Extremalposition des Kammerquerschnittes liegen können, hier in den Spitzen einer Sternform, gemäß 7C. So wird eine große umströmte Fläche geschaffen und durch den Verbindungsbereich 3c die Sternform stabilisiert, bzw. expandiert.According to 13 (above in longitudinal section, below in cross section) is the anchor element 3 through multiple loops of a single or multiple wires 3d educated. In the opposite of the axial ends 3a . 3b reduced cross-section (viewed perpendicular to the blood flow direction / longitudinal direction of the implant) connection area 3c several sections of wire penetrate the chamber 2 , whereby the wire sections can also lie here in an extreme position of the chamber cross section, here in the tips of a star shape, according to 7C , This creates a large flow area and through the connection area 3c the star shape stabilizes or expands.

An den axialen Enden 3a und 3b können die Schlaufen der Drähte 3d oder des einzigen Drahtes sich kreuzend geführt sein. An den Kreuzungsorten können die sich kreuzenden Drahtbereiche lose über und/oder untereinander geführt sein. At the axial ends 3a and 3b can the loops of the wires 3d or the single wire can be crossed. The intersecting wire areas can be loosely guided above and / or below one another at the crossing locations.

Ebenso können die Drahtbereiche an den Kreuzungsorten verbunden sein, z.B. durch ein Verbindungselement oder auch durch z.B. stoffschlüssige Verbindung, z.B. Verschweißung oder Verklebung.Likewise, the wire areas can be connected at the crossing locations, e.g. by a connecting element or also by e.g. integral connection, e.g. Welding or gluing.

Die Kammern 2 können allgemein bei allen gezeigten und auch nicht gezeigten Ausführungen bereits vor der Implantation gefüllt sein.The chambers 2 can generally be filled before the implantation in all shown and not shown versions.

14 visualisiert im Längsschnitt hingegen eine Ausführung am Beispiel des Implantates der 12, bei der die Kammer 2 zunächst ungefüllt ist, nach der Implantation aber bereits durch den Verbindungsbereich 3c des Ankerelementes 3 im leeren Zustand aufgespannt wird. Die Kammer wird hier mittels einer Füllvorrichtung 4, die an einer Ventilvorrichtung 5 der Kammer 2 angesetzt ist, mit lebenden Zellen befüllt wonach anschließend die Füllvorrichtung von der Kammer 2 abgezogen wird. Im unteren Teil der 3 ist die Kammer fertig befüllt und die Füllvorrichtung entfernt. Eine solche Befüllung ist unabhängig von hier konkret gezeigten konstruktiven Umsetzung des Implantates bei jedem erfindungsgemäßen Implantat möglich. 14 On the other hand, a longitudinal section visualizes a design using the example of the implant 12 at which the chamber 2 is initially unfilled, but already after the implantation through the connection area 3c of the anchor element 3 is stretched when empty. The chamber is here by means of a filling device 4 working on a valve device 5 the chamber 2 is set, filled with living cells and then the filling device from the chamber 2 is subtracted. In the lower part of the 3 the chamber is filled and the filling device is removed. Such a filling is possible with every implant according to the invention, regardless of the constructive implementation of the implant specifically shown here.

15A zeigt im Längsschnitt eine alternative Ausführung bei der das Ankerelement 3 durch zwei jeweils axial erstrecke und sich radial gegenüberliegenden Drähte 3d gebildet wird. Die Drähte 3d haben im Verbindungsbereich, welche die axialen Enden 3a, 3b verbindet einen geringeren Abstand zueinander als in den Bereichen 3e, in welchen die Ankerelementenden an der Gefäßwandung anliegen. An den axialen Enden 3a und 3b sind die Drähte 3d nicht miteinander verbunden. Da hier gegenüber der 12 bis 14 die Schlaufenführung an den Ankerenden 3a/3b fehlt, können die Drähte 3d, keine Auffaltung der Kammer 2 bewirken, vielmehr ist die Wirkweise umgekehrt, d.h. durch eine aufgefüllte Kammer 2, z.B. bei einem Füllvorgang nach der Implantation werden die Drähte 3d in Position gebracht und erzeugen die radial nach außen gerichtete Befestigungskraft an den Orten 3e. Die Befestigungskraft kann hier durch das Füllvolumen bzw. den Druck in der Kammer 2 geändert werden. 15A shows in longitudinal section an alternative embodiment in which the anchor element 3 through two axially extending and radially opposite wires 3d is formed. The wires 3d have in the connection area which the axial ends 3a . 3b connects a smaller distance from each other than in the areas 3e , in which the anchor element ends lie against the vessel wall. At the axial ends 3a and 3b are the wires 3d not connected. Because here opposite the 12 to 14 the loop guide at the anchor ends 3a / 3b missing the wires 3d , no unfolding of the chamber 2 cause, rather the mode of action is reversed, ie through a filled chamber 2 , for example during a filling process after the implantation, the wires 3d positioned and generate the radially outward fastening force at the locations 3e , The fastening force can be determined by the filling volume or the pressure in the chamber 2 be changed.

15B zeigt im Längsschnitt eine Ausführung bei der im Vergleich zu 15A nicht nur zwei sich radial gegenüberliegende Drähte 3d das Ankerelement 3 bilden, sondern mehrere Paare von sich radial gegenüberliegenden Drähten 3d, hier mit 3 Paaren. Auch hier sind die axialen enden 3a / 3b der Drähte ohne Verbindung zueinander. Die Befestigung erfolgt durch Füllen der Kammer 2, wie zu 15A beschrieben. 15B shows a longitudinal section of a version in comparison to 15A not just two radially opposite wires 3d the anchor element 3 form, but several pairs of radially opposite wires 3d , here with 3 pairs. Here, too, the axial ends 3a / 3b of the wires are without connection to one another. It is attached by filling the chamber 2 , how to 15A described.

Bei allen hier gezeigten oder auch nicht gezeigten Ausführungen können die Kammern 2 z.B. mit lebenden Langerhans-Zellen gefüllt sein. Alternativ können bei anderen medizinisch indizierten Anwendung auch andere Zellen in der Kammer 2 vorhanden sein, insbesondere wie es im allgemeinen Teil beschrieben ist. Die Kammer 2 hat eine deren Volumen umgrenzende Wandung, die durch eine semipermeable Membran 2a ausgebildet ist, durch welche Sauerstoff und Glukose aus dem Blut in die Kammer 2 übertreten kann und durch welche von den lebenden Zellen gebildetes Insulin in Gegenrichtung aus der Kammer 2 in das Blut gelangen kann. Immunglobuline hingegen können die Membran 2a nicht durchdringen, so dass selbst körperfremde Langerhans-Zellen nicht der Immunantwort des Körpers unterliegen.In all of the designs shown or not shown, the chambers can 2 eg filled with living Langerhans cells. Alternatively, other cells in the chamber can also be used for other medically indicated applications 2 be present, in particular as described in the general part. The chamber 2 has a wall that delimits its volume, through a semipermeable membrane 2a is formed through which oxygen and glucose from the blood into the chamber 2 can pass and through which insulin formed by the living cells in the opposite direction from the chamber 2 can get into the blood. In contrast, immunoglobulins can cross the membrane 2a not penetrate, so that even foreign Langerhans cells are not subject to the immune response of the body.

Alle Ausführungen verdeutlichen den Vorteil dieses Implantates, nämlich lebende Zellen in der wenigstens einen Kammer direkt im Blutfluss eines natürlichen Blutgefäßes mit wenigstens einem Ankerelement zu fixieren, so dass die lebenden Zellen über den Sauerstoff im Blut versorgt sind, ohne den Blutfluss im Körper abweichend von der naturgegebenen Art zu manipulieren. So werden die lebenden Zellen in der Kammer am Leben gehalten und können über die semipermeable Kammerwandung mit dem Blut Stoffe austauschen ohne durch die Immunabwehr des Körpers angreifbar zu sei, selbst wenn die Zellen körperfremd sind.All versions illustrate the advantage of this implant, namely to fix living cells in the at least one chamber directly in the blood flow of a natural blood vessel with at least one anchor element, so that the living cells are supplied via the oxygen in the blood without the To manipulate blood flow in the body differently from the natural way. In this way, the living cells in the chamber are kept alive and can exchange substances with the blood via the semipermeable chamber wall without being attackable by the body's immune system, even if the cells are foreign to the body.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for better information for the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 9102498 A1 [0009]

Claims

Implant for insertion into a living being, comprising at least one chamber (2), the chamber wall (2a) of which is at least partially semi-permeable, preferably the entire chamber wall (2a) of which is semi-permeable, living cells being introduced into the chamber (2) or at least insertable , characterized in that it comprises at least one anchor element (3) which is expandable from a collapsed state and which is connected to the at least one chamber (2), being attached to the inner wall of a blood vessel (1) by means of the at least one anchor element (3) Living being can be fastened, in particular an arterial blood vessel (1) and preferably the aorta.

Implant after Claim 1 , characterized in that the connection between the at least one chamber (2) and the at least one anchor element (3) can be established, preferably after implantation of the anchor element (3), in particular by means of mutually corresponding connectable coupling elements (3h) to chamber (2) and anchor element (3), in particular the connection being releasable.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is formed by an inflated or at least inflatable semipermeable membrane (2a).

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) comprises a valve device (5) to which a filling device (4) can be connected, through which the interior of the chamber (2) is surrounded by a living cell Fluid can be filled, in particular through which the chamber (2) can be emptied.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber (2) in the axial direction of the implant, in particular which corresponds to the blood flow direction, is divided into at least two chamber regions (2c) with a first cross-sectional size and axially adjacent chamber regions (2c) a connecting area (2b) with a second cross-sectional size is fluidly connected, the second cross-sectional size being smaller than the first cross-sectional size, in particular wherein the chamber areas (2c) and the at least one connecting area (2b) delimit a common internal volume of the chamber (2).

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least two chambers (2) lying one behind the other in the axial direction of the implant, axially adjacent chambers (2) being flexibly connected by a connecting element (3c), in particular each chamber (2 ) defines its own inner volume.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least two chambers (2) arranged next to one another in cross section perpendicular to the axial direction.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that, in the expanded state of the at least one anchor element (3) and the at least one chamber (2), the cross-section of a blood vessel (1) into which the implant is inserted is not more than 50 % of the original cross-section of the blood vessel (1) is reduced without an implant.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that a chamber (2), in particular at least in the inflated state in cross section a. forms a diamond shape, a cross shape or a star shape with at least four outer tips or b. forms an ellipse, in particular a circle, or c. forms a ring shape.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is axially and / or radially at least partially surrounded by the at least one anchor element (3).

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) with a smaller radial distance than the anchor element (3) from the central axis of the vessel / central axis of the implant, preferably at least in regions, is arranged inside an anchor element (3) which is at least in the expanded state, in particular wherein the chamber (2) is connected to the anchor element (3) by at least one connector (3g), in particular a radially extending connector (3g), preferably at least at the end of the chamber (2) or the chamber (2) with its radially outer lateral surface contacts the anchor element (3) on the inside, preferably wherein the chamber (2) is tubular.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is arranged between two axial end regions (3a, 3b) of a single anchor element (3), the end regions (3a, 3b) of the anchor element (3) passing through one in cross-sectional dimension Reduced connection area (3c) of the anchor element (3) are preferably connected, the connection area (3c) being guided through the at least one chamber (2) or outside the chamber (2).

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that an anchor element (3) comprises at least two struts (3c) extending in the axial direction, the spacing of which can be increased in cross-section by expanding the anchor element (3), in particular the connection area (which is reduced in cross-sectional dimension) ( 3c) according to Claim 12 is formed by at least two struts, each strut (3c) being arranged in an extreme position of the chamber cross section, in particular being arranged in a star tip of a chamber (2) with a star shape in cross section.

Implant after Claim 13 , characterized in that the struts are partial areas of at least one loop-shaped wire (3d), preferably a single wire (3d) guided in at least two loops.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is arranged axially between two axially spaced anchor elements (3), the chamber (2) being connected to one of the anchor elements (3) on each axial side ,

Implant after Claim 15 , characterized in that the anchor elements (3) are connected to a connecting element (3c) which penetrates the at least one chamber (2) or is guided past the at least one chamber (2) on the outside, in particular by means of a connecting element (3c) which the anchor elements are also interconnected, are preferably kept at a defined axial distance.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that an anchor element (3) is at least partially designed as an expandable stent.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the entire chamber wall (2a) is semi-permeable and the entire lateral surface of the chamber wall (2a) is contacted by blood in the implanted state.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that with the at least one expanded anchor element (3), in particular which forms a radially resilient cage at least in some areas or as a whole, a radially outwardly pointing fastening force can be exerted on an inner wall of the vessel.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one anchor element (3) is arranged, at least in regions, radially inwardly to at least a partial region of the at least one chamber (2), preferably the entire, in particular tubular chamber (2).

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is tubular and between its radially inner chamber wall (2e) and the radially outer chamber wall (2f) there is a tubular anchor element (3) in the volume of the chamber ( 2), with the expanded anchor element being able to exert a radially outward fastening force on an inner wall of the vessel indirectly via the radially outer chamber wall (2f), especially after fastening the radially outer chamber wall (2f) between the anchor element (3) and the Vascular wall lies.

Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one chamber (2) is tubular, the radially outer chamber wall can be placed against the vessel wall in the expanded state and a tubular anchor element (3) on the radially inner chamber wall from the radial inside. rests, with the expanded anchor element (3) being able to exert a radially outward fastening force on an inner wall of the vessel indirectly via the tubular chamber (2), in particular whereby after attachment the chamber (2) lies between the anchor element (3) and the vessel wall.

Implant after Claim 22 , characterized in that the anchor element (3) extends in the axial direction beyond the axial chamber ends.