DE102019121559A1 - Medical device for insertion into a hollow body organ and method for producing a medical device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine medizinische Vorrichtung (2), insbesondere Okklusionsvorrichtung, zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur (10) aus Gitterelementen (11, 12, 13, 14), die Zellen (15) bilden, wobei die Gitterstruktur (10) zumindest abschnittsweise eine Abdeckung (16) aus einem elektrogesponnenen Gewebe umfasst, wobei die Abdeckung (16) eine derartige Porosität aufweist, dass die Abdeckung (16) in einem implantierten Zustand der Gitterstruktur (10) den Blutfluss im Körperhohlorgan durch die Gitterstruktur (10) im Bereich der Abdeckung (16) unterbricht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen medizinischen Vorrichtung.The invention relates to a medical device (2), in particular an occlusion device, for insertion into a hollow body organ with a compressible and expandable lattice structure (10) made of lattice elements (11, 12, 13, 14) which form cells (15), the lattice structure ( 10) comprises at least some sections of a cover (16) made of an electrospun fabric, the cover (16) having such a porosity that the cover (16) in an implanted state of the lattice structure (10) allows the blood flow in the hollow body organ through the lattice structure (10) ) in the area of the cover (16). The invention also relates to a method for producing such a medical device.
Description
Die Erfindung betrifft eine medizinische Vorrichtung zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren. Eine medizinische Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehenden
Die vorbekannte medizinische Vorrichtung beschreibt einen hochflexiblen Stent, der eine komprimierbare und expandierbare Gitterstruktur aufweist, wobei die Gitterstruktur einstückig ausgebildet ist. Die Gitterstruktur umfasst geschlossene Zellen, die durch jeweils vier Gitterelemente begrenzt sind. Die Gitterstruktur weist wenigstens einen Zellenring auf, der zwischen drei und sechs Zellen umfasst.The previously known medical device describes a highly flexible stent which has a compressible and expandable lattice structure, the lattice structure being formed in one piece. The lattice structure comprises closed cells which are each delimited by four lattice elements. The lattice structure has at least one cell ring which comprises between three and six cells.
Aus der Praxis der Anmelderin sind außerdem Stents mit Gitterstrukturen bekannt, die aus einem einzigen Draht gebildet sind. Der Draht ist mit sich selbst verflochten, um ein röhrchenförmiges Geflecht zu bilden. An den axialen Enden des röhrchenförmigen Geflechts ist der Draht umgelenkt, so dass sich atraumatisch wirkende Schlaufen bilden. Die axialen Enden können trichterförmig ausgeweitet sein.In addition, stents with lattice structures which are formed from a single wire are known from the applicant's practice. The wire is intertwined with itself to form a tubular braid. The wire is deflected at the axial ends of the tubular braid so that atraumatic loops are formed. The axial ends can be widened in a funnel shape.
Die bekannte medizinische Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Behandlung von Aneurysmen in kleinen, zerebralen Blutgefäßen. Derartige Blutgefäße weisen einen sehr kleinen Querschnittsdurchmesser auf und sind oft stark gewunden. Der bekannte Stent ist dazu hochflexibel gestaltet, so dass er einerseits auf einen sehr kleinen Querschnittsdurchmesser komprimierbar ist und andererseits eine hohe Biegeflexibilität aufweist, die die Zuführung in kleine zerebrale Blutgefäße ermöglicht.The known medical device is particularly suitable for treating aneurysms in small, cerebral blood vessels. Such blood vessels have a very small cross-sectional diameter and are often very tortuous. The known stent is designed to be highly flexible for this purpose, so that on the one hand it can be compressed to a very small cross-sectional diameter and on the other hand it has a high degree of bending flexibility, which enables it to be fed into small cerebral blood vessels.
Zur Behandlung von Aneurysmen in zerebralen Blutgefäßen ist es zweckmäßig, Stents einzusetzen, die sich über ein Aneurysma spannen und dieses vom Blutfluss innerhalb des Blutgefäßes abschirmen. Um dies zu ermöglichen, ist es bekannt, Stents mit einer Abdeckung zu versehen, die die Zellen des Stents verschließt und so einen Blutstrom in ein Aneurysma verhindert. Derartige Abdeckungen werden oft aus Textilmaterialien hergestellt. In Kombination mit der Stentstruktur ergibt sich daraus jedoch eine relativ hohe Wandstärke des Stents, wodurch wiederum die Komprimierbarkeit des Stents eingeschränkt ist. Die Abdeckung begrenzt also die Komprimierung auf einen kleinen Querschnittsdurchmesser, was wiederum bei der Zuführung des Stents in kleine zerebrale Blutgefäße hinderlich ist. Die auf die Anmelderin zurückgehende
Aus dem Stand der Technik sind textilartige Strukturen bekannt, die zum Abdecken von Aneurysmen geeignet sind. Insbesondere zeigt
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Vorrichtung zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan anzugeben, die sehr klein komprimierbar und gleichzeitig eine gute Abschirmung eines Aneurysmas bewirkt. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Herstellungsverfahren anzugeben.The invention is based on the object of specifying a medical device for insertion into a hollow body organ which can be compressed to a very small extent and at the same time provides good shielding of an aneurysm. Furthermore, the object of the invention is to provide a manufacturing method.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die medizinische Vorrichtung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 und im Hinblick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 16 gelöst.According to the invention, this object is achieved with regard to the medical device by the subject matter of claim 1 and with regard to the manufacturing method by the subject matter of
Konkret wird die Aufgabe durch eine medizinische Vorrichtung, insbesondere durch eine Okklusionsvorrichtung, zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan, insbesondere in ein Blutgefäß, mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur aus Gitterelementen gelöst. Die Gitterelemente sind einstückig miteinander verbunden und bilden Zellen. Nachfolgend werden die Begriffe Körperhohlorgan und (Blut-)Gefäß simultan verwendet.Specifically, the object is achieved by a medical device, in particular by an occlusion device, for insertion into a hollow body organ, in particular into a blood vessel, with a compressible and expandable lattice structure made of lattice elements. The grid elements are connected to one another in one piece and form cells. In the following, the terms hollow body organ and (blood) vessel are used simultaneously.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gitterstruktur zumindest abschnittsweise eine Abdeckung aus einem elektrogesponnenen Gewebe umfasst, wobei die Abdeckung eine derartige Porosität aufweist, dass die Abdeckung in einem implantierten Zustand der Gitterstruktur den Blutfluss im Körperhohlorgan durch die Gitterstruktur im Bereich der Abdeckung unterbricht.According to the invention it is provided that the lattice structure at least in sections Cover made of an electrospun fabric, wherein the cover has such a porosity that the cover, in an implanted state of the lattice structure, interrupts the blood flow in the hollow body organ through the lattice structure in the area of the cover.
Bei einem elektrogesponnenen Gewebe sind Poren üblicherweise unregelmäßig gestaltet. Das Herstellungsverfahren erlaubt es jedenfalls nicht, eine musterartige Anordnung oder Gestaltung von Poren zu erstellen. Allerdings können die Porengrößen anhand der Prozessparameter zumindest soweit eingestellt werden, dass sichergestellt ist, dass wenigstens ein Teil der Poren eine gewisse Mindestgröße aufweist.In an electrospun fabric, pores are usually irregular in shape. In any case, the manufacturing process does not allow a pattern-like arrangement or design of pores to be created. However, the pore sizes can be adjusted using the process parameters at least to such an extent that it is ensured that at least some of the pores have a certain minimum size.
Beispielsweise kann der Prozess des Elektrospinnens unmittelbar auf der Gitterstruktur erfolgen, so dass bei der Bildung der Abdeckung gleichzeitig eine Verbindung mit der Gitterstruktur hergestellt wird.For example, the electrospinning process can take place directly on the lattice structure, so that a connection to the lattice structure is simultaneously established when the cover is formed.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie eine hochflexible Gitterstruktur als Trägerstruktur mit einer Abdeckung kombiniert, die aufgrund ihres Herstellungsverfahrens besonders dünn und flexibel ist. Insoweit ist die medizinische Vorrichtung insgesamt stark komprimierbar und lässt sich gut in sehr kleine Blutgefäße einführen. Die hohe Flexibilität der Trägerstruktur bzw. der Gitterstruktur ist auf die sehr kleine Porengröße der Poren der Abdeckung zurückzuführen. Die kleinen Poren führen insgesamt zu einer Ausbildung einer dünnen Wandstärke der Abdeckung und ermöglichen dadurch eine Komprimierung der Gitterstruktur auf einen sehr kleinen Querschnittsdurchmesser.The invention has the advantage that it combines a highly flexible lattice structure as a carrier structure with a cover which, due to its manufacturing process, is particularly thin and flexible. In this respect, the medical device is altogether highly compressible and can be easily inserted into very small blood vessels. The high flexibility of the support structure or the lattice structure is due to the very small pore size of the pores of the cover. Overall, the small pores lead to the formation of a thin wall thickness of the cover and thereby enable the lattice structure to be compressed to a very small cross-sectional diameter.
Mit der erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung sind daher auch Behandlungen in Blutgefäßen möglich, die mit bisherigen medizinischen Vorrichtungen, die eine Gitterstruktur und eine Abdeckung aufweisen, nicht erreicht werden können. Dies ist insbesondere für die Behandlung von Aneurysmen in zerebralen Blutgefäßen relevant, wozu sich die Erfindung besonders eignet. Speziell ist hierbei ein Unterbrechen des Blutflusses durch derartige Blutgefäße ermöglicht, um beispielsweise ein sich dort ausgebildetes Aneurysma zu behandeln.With the medical device according to the invention, treatments in blood vessels are therefore also possible that cannot be achieved with previous medical devices that have a lattice structure and a cover. This is particularly relevant for the treatment of aneurysms in cerebral blood vessels, for which the invention is particularly suitable. In particular, interruption of the blood flow through such blood vessels is made possible, for example in order to treat an aneurysm that has formed there.
Wegen der hohen Komprimierbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung treten bei der Zuführung durch einen Katheter sehr geringe Zuführkräfte auf. Das Material der Abdeckung kann zudem zur Reduktion der Zuführkräfte beitragen. Insbesondere können die Zuführkräfte bei der Vorrichtung mit Abdeckung im Vergleich zur Zuführung der Gitterstruktur allein gleich oder kleiner sein.Because of the high compressibility of the device according to the invention, very low feeding forces occur when feeding through a catheter. The material of the cover can also contribute to reducing the feed forces. In particular, in the case of the device with a cover, the feed forces can be the same or less than when the grid structure is fed in alone.
Die hochflexible Gitterstruktur als Trägerstruktur hat den weiteren Vorteil, dass die Gitterstruktur, z.B. nach einer temporären Platzierung innerhalb des Blutgefäßes wieder in einen Katheter zurückgezogen werden kann, da wegen der Abdeckung keine Gitterelemente vorstehen, die sich an einer Katheterspitze verhaken können.The highly flexible lattice structure as a support structure has the further advantage that the lattice structure can be pulled back into a catheter, e.g. after a temporary placement inside the blood vessel, since no lattice elements protrude due to the cover that could get caught on a catheter tip.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
In einer bevorzugten Ausführungsform bedeckt die Abdeckung mindestens 70%, insbesondere mindestens 80%, insbesondere mindestens 90% einer Querschnittsfläche des Körperhohlorgans, insbesondere des Blutgefäßes. Hierdurch wird eine zuverlässige Reduzierung und insbesondere eine zuverlässige Unterbrechung des Blutflusses durch das Körperhohlorgan erreicht. Letzteres wird insbesondere dann nahezu erreicht, wenn die Abdeckung die Querschnittsfläche des Körperhohlorgans zu mindestens 90% bedeckt.In a preferred embodiment, the cover covers at least 70%, in particular at least 80%, in particular at least 90% of a cross-sectional area of the hollow body organ, in particular the blood vessel. This achieves a reliable reduction and, in particular, a reliable interruption of the blood flow through the hollow body organ. The latter is almost achieved in particular when the cover covers at least 90% of the cross-sectional area of the hollow body organ.
Um die Unterbrechung des Blutflusses durch die Abdeckung im expandierten Zustand der Gitterstruktur weiter zu verbessern, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mindestens 60%, insbesondere mindestens 70%, insbesondere mindestens 80% der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet. Diese weisen dabei vorzugsweise einen Inkreisdurchmesser von wenigstens 30 µm auf. Der Inkreisdurchmesser ist der Durchmesser des größtmöglichen Kreises, der sich in die Pore einschreiben lässt. Mit anderen Worten entspricht der Inkreisdurchmesser der Pore dem Außendurchmesser eines Zylinders, der sich gerade noch durch die Pore schieben lässt.In order to further improve the interruption of the blood flow through the cover in the expanded state of the lattice structure, in a further preferred embodiment at least 60%, in particular at least 70%, in particular at least 80% of the area of the cover is formed by pores. These preferably have an inscribed circle diameter of at least 30 μm. The inscribed circle diameter is the diameter of the largest possible circle that can be inscribed in the pore. In other words, the inscribed diameter of the pore corresponds to the outer diameter of a cylinder that can just about be pushed through the pore.
Die Mindestgröße der Poren lässt sich im Zuge der Herstellung der Abdeckung einstellen und hat einen wesentlichen Einfluss den komprimierbaren Querschnittsdurchmesser und die Biegeflexibilität der Gitterstruktur. Eine Abdeckung aus einem elektrogesponnenen Gewebe ist äußerst dünn und flexibel, sodass die Flexibilität der Gitterstruktur unterstützt wird. Die Ausbildung von sehr kleinen Poren hindert die Abdeckung die Gitterstruktur im Unterschied zu vorbekannten Abdeckungen, die aus anderen Textilmaterialien hergestellt sind, kaum an der Komprimierung. Insgesamt lässt sich also die gesamte erfindungsgemäße medizinische Vorrichtung auf einen erheblich kleineren Querschnittsdurchmesser komprimieren und so über kleine Katheter in besonders kleine Blutgefäße führen.The minimum size of the pores can be adjusted in the course of the production of the cover and has a significant influence on the compressible cross-sectional diameter and the bending flexibility of the lattice structure. A cover made from an electrospun fabric is extremely thin and flexible, so that the flexibility of the lattice structure is supported. The formation of very small pores barely prevents the cover from compressing the lattice structure, in contrast to previously known covers made from other textile materials. Overall, the entire medical device according to the invention can thus be compressed to a considerably smaller cross-sectional diameter and thus guided into particularly small blood vessels via small catheters.
Vorzugsweise weisen die Poren eine Größe von höchstens 750 µm2, insbesondere von höchstens 500 µm2, insbesondere von höchstens 300 µm2 auf. Dies stellt sicher, dass die Durchlässigkeit der Abdeckung nicht zu groß ist, sodass eine medizinisch sinnvolle Unterbrechung des Blutflusses durch das Körperhohlorgan und damit eine sinnvolle Abschirmung des Aneurysmas vom Blutfluss im Gefäß erreicht wird.The pores preferably have a size of at most 750 μm 2 , in particular of at most 500 μm 2 , in particular of at most 300 μm 2 . This ensures that the permeability of the cover is not too great, so that a medical meaningful interruption of the blood flow through the body's hollow organ and thus a meaningful shielding of the aneurysm from the blood flow in the vessel is achieved.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden weiter verbessert, wenn die Abdeckung auf einer Fläche von 100.000 µm2 mindestens 15 Poren umfasst, die eine Größe von mindestens 30 µm2, insbesondere mindestens 50 µm2, insbesondere mindestens 70 µm2, insbesondere mindestens 90 µm2, aufweisen. Es ist auch förderlich, wenn die Abdeckung auf einer Fläche von 100.000 µm2 mindestens 15, insbesondere mindestens 20, insbesondere mindestens 25, Poren umfasst, die eine Größe von mindestens 30 µm2 aufweisen.The advantages of the present invention are further improved if the cover comprises at least 15 pores on an area of 100,000 μm 2 , which are at least 30 μm 2 , in particular at least 50 μm 2 , in particular at least 70 μm 2 , in particular at least 90 μm 2 , exhibit. It is also beneficial if the cover comprises at least 15, in particular at least 20, in particular at least 25, pores over an area of 100,000 μm 2 , which have a size of at least 30 μm 2 .
Die Flexibilität der Abdeckung bzw. der Gitterstruktur wird erhöht, in dem die Abdeckung vorzugsweise aus unregelmäßig netzartig angeordneten Fäden gebildet ist, die eine Fadendicke zwischen 1 µm und 2 µm aufweisen.The flexibility of the cover or the lattice structure is increased in that the cover is preferably formed from threads arranged in an irregular network-like manner and having a thread thickness between 1 μm and 2 μm.
Vorzugsweise ist die Abdeckung auf einer Außenseite und/oder Innenseite der Gitterstrukturangeordnet. Im Fall, dass die Abdeckung auf einer Außenseite der Gitterstruktur angeordnet ist, bildet die Gitterstruktur eine Trägerstruktur, die eine ausreichende Radialkraft aufbringt, um die Abdeckung gegen eine Gefäßwand zu fixieren. Die Trägerstruktur stützt insoweit die außen angeordnete Abdeckung. Alternativ kann die Abdeckung auch auf einer Innenseite der Gitterstruktur angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Gitterstruktur zwischen zwei Abdeckungen eingebettet ist, die jeweils durch ein elektrogesponnenes Gewebe gebildet sind. Die Gitterelemente der Gitterstruktur können insofern von dem elektrogesponnenen Gewebe vollständig ummantelt sein. Konkret kann vorgesehen sein, dass sich das elektrogesponnene Gewebe einer Abdeckung auf der Innenseite der Gitterstruktur in durch die Zellen der Gitterstruktur hindurcherstreckt und mit dem elektrogesponnenen Gewebe einer Abdeckung auf der Außenseite der Gitterstruktur verbunden ist. Die Gitterelemente, die die Zellen begrenzen, sind so auf allen Seiten von elektrogesponnenen Gewebe ummantelt.The cover is preferably arranged on an outside and / or inside of the lattice structure. In the event that the cover is arranged on an outside of the lattice structure, the lattice structure forms a support structure which applies a sufficient radial force to fix the cover against a vessel wall. The carrier structure supports the cover arranged on the outside. Alternatively, the cover can also be arranged on an inside of the lattice structure. In particular, it is possible for the lattice structure to be embedded between two covers which are each formed by an electrospun fabric. The lattice elements of the lattice structure can in this respect be completely encased by the electrospun fabric. Specifically, it can be provided that the electrospun fabric of a cover on the inside of the lattice structure extends through the cells of the lattice structure and is connected to the electrospun fabric of a cover on the outside of the lattice structure. The grid elements that delimit the cells are encased on all sides by electrospun tissue.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckung mit der Gitterstruktur irreversibel, insbesondere stoffschlüssig verbunden. Die irreversible Verbindung zwischen der Abdeckung und der Gitterstruktur verhindert ein Ablösen der Abdeckung von der Gitterstruktur beispielsweise beim Zuführen der medizinischen Vorrichtung durch einen Katheter.In a preferred embodiment, the cover is irreversibly connected to the lattice structure, in particular in a materially bonded manner. The irreversible connection between the cover and the grid structure prevents the cover from becoming detached from the grid structure, for example when the medical device is fed through a catheter.
Vorzugsweise ist die Abdeckung aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Polyurethan gebildet. Derartige Materialien sind besonders leicht und lassen sich gut in feinen Fäden durch ein elektrospinnendes Verfahren herstellen. Das Kunststoffmaterial ermöglicht einerseits eine besonders dünne und feinporige Abdeckung herzustellen. Andererseits weist das Kunststoffmaterial in sich bereits eine hohe Flexibilität auf, so dass eine hohe Komprimierbarkeit der medizinischen Vorrichtung erreicht wird. Alternativ kann die Abdeckung auch durch Polyethylen, und oder durch Flurpolymere oder durch beispielsweise auf Polycarbonat basierenden, thermoplastischen Polyurethanen gebildet sein. Weiterhin kann beispielsweise ergänzend vorgesehen sein, dass Füllstoffe, wie z.B. anti-thrombogene Stoffe im Anschluss des Elektrospinning-Prozesses in die zuvor genannten Materialien der Abdeckung eingebettet sind.The cover is preferably formed from a plastic material, in particular a polyurethane. Such materials are particularly light and can be easily produced in fine threads using an electrospinning process. On the one hand, the plastic material enables a particularly thin and fine-pored cover to be produced. On the other hand, the plastic material already has a high degree of flexibility, so that the medical device can be compressed to a high degree. Alternatively, the cover can also be formed by polyethylene and / or by fluoropolymers or by, for example, polycarbonate-based, thermoplastic polyurethanes. Furthermore, for example, it can additionally be provided that fillers, such as anti-thrombogenic substances, are embedded in the aforementioned materials of the cover after the electrospinning process.
Die Abdeckung weist vorzugsweise einen blutdurchlässigen und einen blutundurchlässigen Bereich auf. Dies hat den Vorteil, dass die medizinische Vorrichtung im expandierten Zustand sowohl eine Nährstoffzufuhr in das Aneurysma als auch gleichzeitig eine gute Abschirmung des Aneurysmas ermöglicht. Des Weiteren ist somit auch eine Nährstoffzufuhr in abzweigende Blutgefäße und angrenzende Gefäßinnenwände möglich. Die Blutdurchlässigkeit der Abdeckung ist zweckmäßig, um die Zellen der Aneurysmenwand mit Nährstoffen zu versorgen, sodass dadurch eine Degeneration der Zellen und eine daraus möglicherweise resultierende Ruptur des Aneurysmas vermieden wird. Konkret ist der blutundurchlässige Bereich vorzugsweise durch die Abdeckung ausgebildet. Der blutdurchlässige Bereich ist hierbei vorzugsweise durch den Teilbereich der Fläche der Gitterstruktur ausgebildet, der nicht durch die Abdeckung bedeckt ist. Alternativ oder ergänzend kann der blutdurchlässige Bereich durch den Teilbereich der Abdeckung ausgebildet sein, der nicht aus den bereits erwähnten Poren gebildet ist. Beispielsweise kann somit der blutundurchlässige Bereich durch die verbleibenden 40% der Fläche der Abdeckung ausgebildet sein, wenn 60% der Fläche der Abdeckung - wie bereits vorstehend erläutert - durch Poren gebildet ist.The cover preferably has a blood-permeable and a blood-impermeable area. This has the advantage that the medical device in the expanded state enables both a supply of nutrients into the aneurysm and, at the same time, good shielding of the aneurysm. Furthermore, a supply of nutrients into branching blood vessels and adjacent inner walls of the vessels is also possible. The blood permeability of the cover is useful in order to supply the cells of the aneurysm wall with nutrients, so that a degeneration of the cells and a possible rupture of the aneurysm resulting therefrom is avoided. Specifically, the blood-impermeable area is preferably formed by the cover. The blood-permeable area is here preferably formed by the partial area of the surface of the lattice structure that is not covered by the cover. Alternatively or in addition, the blood-permeable area can be formed by the sub-area of the cover that is not formed from the pores already mentioned. For example, the blood-impermeable area can thus be formed by the remaining 40% of the area of the cover if 60% of the area of the cover - as already explained above - is formed by pores.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Abdeckung zumindest an den Längsenden röntgensichtbare Marker, insbesondere röntgensichtbare Hülsen, z.B. aus Patin oder Gold, auf. Dies erleichtert die Positionierung der medizinischen Vorrichtung unter einer Röntgenkontrolle. Da die Abdeckung mit der Gitterstruktur irreversibel, insbesondere stoffschlüssig verbunden ist, ist die Relativposition zwischen Abdeckung und Gitterstruktur gleichbleibend. Somit sind keine zusätzlichen Röntgenmarker, die eine Relativverschiebung zwischen der Abdeckung und der Gitterstruktur erkennbar machen würden, erforderlich. Insgesamt kann also die Anzahl von Röntgenmarkern, beispielsweise Röntgenmarkerhülsen, reduziert werden, was wiederum eine positive Auswirkung auf die Komprimierbarkeit der medizinischen Vorrichtung zur Folge hat.In a preferred embodiment, the cover has X-ray-visible markers, in particular X-ray-visible sleeves, for example made of patina or gold, at least at the longitudinal ends. This facilitates the positioning of the medical device under an X-ray control. Since the cover is irreversibly connected to the lattice structure, in particular in a materially bonded manner, the relative position between the cover and the lattice structure is constant. No additional X-ray markers, which would make a relative displacement between the cover and the lattice structure recognizable, are therefore required. Overall, the number of X-ray markers, for example X-ray marker sleeves, can be reduced, which in turn has a positive effect on the compressibility of the medical device result.
Um die Stabilität der Gitterstruktur zu erhöhen sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Gitterelemente durch einen Haftvermittler, insbesondere Polyurethan ummantelt, wobei der Haftvermittler bevorzugt die stoffschlüssige Verbindung der Abdeckung mit der Gitterstruktur bildet.In order to increase the stability of the lattice structure, in a preferred embodiment the lattice elements are encased by an adhesion promoter, in particular polyurethane, the adhesion promoter preferably forming the material connection between the cover and the lattice structure.
Vorzugsweise bilden die Gitterelemente Stege, die durch Stegverbinder einstückig miteinander gekoppelt sind, oder Drähte, die miteinander verflochten sind. Eine einstückige gebildete Gitterstruktur weist eine vergleichsweise dünne Wandstärke auf, sodass dadurch der Blutfluss innerhalb eines Blutgefäßes weniger stark beeinflusst wird. Eine geflochtene Gitterstruktur zeichnet sich hingegen durch eine besonders hohe Flexibilität, insbesondere Biegeflexibilität aus. Des Weiteren sind Gitterstrukturen, die aus einem Drahtgeflecht gebildet sind, kostengünstiger in der Herstellung als Gitterstrukturen, die aus einem Stück hergestellt sind.The lattice elements preferably form webs which are coupled to one another in one piece by web connectors, or wires which are interwoven. A lattice structure formed in one piece has a comparatively thin wall thickness, so that as a result the blood flow within a blood vessel is less strongly influenced. A braided lattice structure, on the other hand, is characterized by a particularly high flexibility, in particular bending flexibility. Furthermore, lattice structures that are formed from a wire mesh are more cost-effective to produce than lattice structures that are made from one piece.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gitterstruktur zumindest abschnittsweise einen zylinderförmigen und/oder trichterförmigen Hohlkörper bildet. Ein im Wesentlichen zylinderförmiger Hohlkörper ermöglicht die Anlage der Gitterstruktur an die Gefäßwände eines Blutgefäßes. Ein trichterförmiger Hohlkörper kann genutzt werden, um beispielsweise Thromben innerhalb eines Blutgefäßes aufzufangen oder um Gefäße mit variierendem Durchmesser zu behandeln. Bei einem trichterförmigen Hohlkörper können die axialen Enden der Gitterstruktur radial auf geweitet (Flaring), insbesondere trichterförmig oder radial verjüngt, insbesondere konisch ausgebildet sein. Der Flaringwinkel kann vorzugsweise zwischen 50° und 70°, insbesondere zwischen 55° und 65° betragen. Unter trichterförmig kann hierbei sowohl eine rotationssymmetrische Querschnittskontur als auch alternativ eine nicht rotationssymmetrische Querschnittskontur verstanden werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the lattice structure at least in sections forms a cylindrical and / or funnel-shaped hollow body. An essentially cylindrical hollow body enables the lattice structure to rest against the vessel walls of a blood vessel. A funnel-shaped hollow body can be used, for example, to catch thrombi within a blood vessel or to treat vessels with varying diameters. In the case of a funnel-shaped hollow body, the axial ends of the lattice structure can be designed to be radially widened (flaring), in particular funnel-shaped or radially tapered, in particular conical. The flaring angle can preferably be between 50 ° and 70 °, in particular between 55 ° and 65 °. In this context, funnel-shaped can be understood to mean both a rotationally symmetrical cross-sectional contour and, alternatively, a non-rotationally symmetrical cross-sectional contour.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die medizinische Vorrichtung in einem komprimierten Zustand auf einem oder an einem Transportdraht angeordnet, sodass die medizinische Vorrichtung innerhalb eines Zuführschlauches (auch als Einführhilfe bezeichnet) axial verschiebbar ist, wobei der Zuführschlauch zweckdienlicherweise einen Innendurchmesser von maximal 5 µm aufweist. Die Anordnung der medizinischen Vorrichtung auf oder an dem Transportdraht ist hierbei reversibel oder irreversibel ausgebildet. Dies ermöglicht in einer Ausführungsform, dass die medizinische Vorrichtung bei einer reversiblen Anordnung der medizinischen Vorrichtung an dem Transportdraht als Dauerimplantat, insbesondere in Form eines dauerhaft implantierbaren Stents herangezogen werden kann. Hierzu wird nach einem Platzieren der medizinischen Vorrichtung innerhalb des Blutgefäßes die reversible Anordnung mit dem Transportdraht gelöst und dieser aus dem Gefäß entfernt. In einer hierzu alternativen Ausgestaltung kann die medizinische Vorrichtung bei einer irreversiblen Anordnung auf oder an dem Transportdraht als ein Thrombektomiedevice herangezogen werden, wobei das Thrombektomiedevice vorzugsweise lediglich temporär in einem Blutgefäß freigesetzt wird und nach einer Behandlung mit dem Transportdraht wieder aus dem Gefäß entfernt wird.In a preferred embodiment, the medical device is arranged in a compressed state on or on a transport wire so that the medical device can be axially displaced within a feed tube (also referred to as an insertion aid), the feed tube expediently having an inner diameter of at most 5 μm. The arrangement of the medical device on or on the transport wire is reversible or irreversible. In one embodiment, this enables the medical device to be used as a permanent implant, in particular in the form of a permanently implantable stent, when the medical device is arranged reversibly on the transport wire. For this purpose, after the medical device has been placed inside the blood vessel, the reversible arrangement with the transport wire is released and the wire is removed from the vessel. In an alternative embodiment to this, the medical device can be used as a thrombectomy device in the case of an irreversible arrangement on or on the transport wire, the thrombectomy device preferably only being released temporarily in a blood vessel and being removed again from the vessel after treatment with the transport wire.
Vorzugsweise ist die medizinische Vorrichtung mit einem 2Fr Katheter passgenau kompatibel. Unter einer passgenauen Kompatibilität versteht sich, dass eine Relativbewegung zwischen der medizinischen Vorrichtung und einem derartigen 2Fr Katheter in axialer Richtung möglich ist. Dazu ist ein minimaler Spalt bzw. Spiel zwischen dem Außendurchmesser der medizinischen Vorrichtung und dem Innendurchmesser des im Gebrauch verwendeten Katheters vorgesehen. Mit anderen Worten weist der Außendurchmesser der medizinischen Vorrichtung beispielsweise einen um 0,05mm bis 0,1mm geringeren Wert auf, als der Innendurchmesser des im Gebrauch verwendeten Katheters. Der Vorteil der passgenauen Kompatibilität mit einem 2Fr Katheter liegt darin, dass der Transportdraht und der Katheterkörper eine im Gebrauch sehr kompakte Einheit bilden, sodass Relativbewegungen zwischen dem Transportdraht und dem Katheterkörper in radialer Richtung, d.h. senkrecht zum Führungsdraht, praktisch vermieden werden. Dies ermöglicht wiederum, dass der Katheter präzise navigierbar und mit geringem Widerstand führbar ist.The medical device is preferably precisely compatible with a 2Fr catheter. Precisely fitting compatibility means that a relative movement between the medical device and such a 2Fr catheter is possible in the axial direction. For this purpose, a minimal gap or play is provided between the outer diameter of the medical device and the inner diameter of the catheter used in use. In other words, the outer diameter of the medical device has, for example, a value that is 0.05 mm to 0.1 mm smaller than the inner diameter of the catheter used in use. The advantage of the perfectly fitting compatibility with a 2Fr catheter is that the transport wire and the catheter body form a very compact unit in use, so that relative movements between the transport wire and the catheter body in the radial direction, i.e. perpendicular to the guide wire, are practically avoided. This in turn enables the catheter to be precisely navigable and guided with little resistance.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer medizinischen Vorrichtung zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan. Insbesondere wird im Rahmen der Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer medizinischen Vorrichtung mit den zuvor genannten Merkmalen offenbart und beansprucht. Im Allgemeinen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:
- a. Bereitstellen einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur aus Gitterelementen, die geschlossene Zellen der Gitterstruktur begrenzen ;
- b. Beschichten der Gitterstruktur mit einem Haftvermittler, insbesondere aus Polyurethan; und
- c. Aufbringen einer Abdeckung auf die Gitterstruktur durch einen Elektrospinnprozess.
- a. Providing a compressible and expandable lattice structure made of lattice elements which delimit closed cells of the lattice structure;
- b. Coating the grid structure with an adhesion promoter, in particular made of polyurethane; and
- c. Applying a cover to the lattice structure using an electrospinning process.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Abdeckung unmittelbar auf der Gitterstruktur hergestellt. Um eine feste Verbindung zwischen der Gitterstruktur und der Abdeckung zu erzielen, wird ein Haftvermittler eingesetzt, der vorzugsweise aus einem biokompatiblen Kunststoff gebildet ist. Der Haftvermittler wirkt als Kleber und verbindet die Abdeckung so irreversibel, also fest mit der Gitterstruktur. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn als Haftvermittler Polyurethan eingesetzt wird.In the method according to the invention, the cover is produced directly on the lattice structure. In order to achieve a firm connection between the lattice structure and the cover, a Adhesion promoter used, which is preferably formed from a biocompatible plastic. The adhesion promoter acts as an adhesive and connects the cover irreversibly, i.e. firmly, to the grid structure. It has been found to be particularly advantageous if polyurethane is used as the adhesion promoter.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Beschichtung der Gitterstruktur mit dem Haftvermittler durch einen Tauchbeschichtungsprozess erfolgt. Ein solcher Prozess ist besonders einfach und schnell durchführbar und zeichnet sich durch eine hohe Prozesssicherheit aus. Die Gitterstruktur wird dazu in ein mit dem Haftvermittler gefülltes Gefäß eingetaucht, so dass sich der Haftvermittler an die Gitterelemente der Gitterstruktur anlegt. Die Zellen der Gitterstruktur bleiben generell frei von einem Haftvermittler, werden also durch den Haftvermittler nicht verschlossen.It is preferably provided that the coating of the lattice structure with the adhesion promoter takes place by means of a dip coating process. Such a process can be carried out particularly quickly and easily and is characterized by a high level of process reliability. For this purpose, the lattice structure is immersed in a vessel filled with the adhesion promoter, so that the adhesion promoter rests against the lattice elements of the lattice structure. The cells of the lattice structure generally remain free of an adhesion promoter and are therefore not closed by the adhesion promoter.
Eine besonders wirksame Fixierung der Abdeckung auf der Gitterstruktur wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Variante dadurch erreicht, dass der Haftvermittler und die Abdeckung jeweils ein Kunststoffmaterial aufweisen. Die beiden Kunststoffe des Haftvermittlers und der Abdeckung verbinden sich leicht miteinander, sodass eine feste Anbindung an die Gitterstruktur erfolgt. Besonders wirksam ist dies, wenn das Kunststoffmaterial, wie es in bevorzugten Varianten vorgesehen ist, aus derselben Materialgruppe stammt. Insbesondere können sowohl der Haftvermittler als auch die Abdeckung aus Polyurethan gebildet sein.A particularly effective fixing of the cover on the lattice structure is achieved in a preferred variant of the method according to the invention in that the adhesion promoter and the cover each have a plastic material. The two plastics of the adhesion promoter and the cover easily connect to one another, so that there is a firm connection to the grid structure. This is particularly effective if the plastic material, as provided in preferred variants, comes from the same group of materials. In particular, both the adhesion promoter and the cover can be formed from polyurethane.
Die im Hinblick auf die medizinische Vorrichtung aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.The advantages and preferred refinements listed with regard to the medical device can be applied analogously to the method and vice versa.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 : eine perspektivische Darstellung einer Gitterstruktur einer erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
-
1 : a perspective illustration of a lattice structure of a medical device according to the invention according to a preferred embodiment.
Die beigefügte Figur zeigt eine medizinische Vorrichtung
In
Beispielsweise kann ein axialer Bereich oder beide axiale Bereiche
Weiterhinweist die Gitterstruktur
Eine derartige Konfiguration ist bei medizinischen Vorrichtungen vorteilhaft, die als Thrombenfänger bzw. allgemein als Thrombektomiedevice, eingesetzt werden. Die Gitterstruktur
Die Gitterstruktur
Die abdeckungsfreien Bereiche
Die Abdeckung
Die Abdeckung
Unter einer Unterbrechung kann auch ein langsamer Prozess verstanden werden. Selbst wenn am Anfang lediglich eine Flussreduzierung auftritt, sorgt die Ablagerung von Proteinen und Blutbestandteile langfristig, bevorzugt in wenigen Minuten, insbesondere in wenigen Tagen, zu einem vollständigen Verschluss.An interruption can also be understood as a slow process. Even if only a reduction in flow occurs at the beginning, the deposition of proteins and blood components ensures complete closure in the long term, preferably in a few minutes, in particular in a few days.
Die Abdeckung
Es ist möglich, dass der Haftvermittler, der vorzugsweise durch den zuvor genannten Tauchbeschichtungsprozess auf die Gitterstruktur aufgebracht wird, im Wesentlichen formschlüssig auf der Gitterstruktur
Ferner ist es möglich, dass dem Aufbringen der Abdeckung
Durch den Elektrospinnprozess werden mehrere Fäden gebildet, die unregelmäßig zueinander ausgerichtet sind. Dabei bilden sich Poren. Um eine ausreichende Flexibilität sowie eine einfache Zuführbarkeit der medizinischen Vorrichtung in sehr kleine Blutgefäße zu ermöglichen ist es erforderlich, dass die Fäden einen Fadendurchmesser zwischen 1 µm und 2 µm aufweisen, sodass sich Poren mit vergleichsweise kleinen Porengrößen bilden. Jedoch können dabei einige Poren ausreichend groß sein, um eine Blutdurchlässigkeit zu gewährleisten. Konkret weisen die Poren einen Durchmesser von wenigstens 31 µm auf.The electrospinning process creates several threads that are irregularly aligned with one another. This creates pores. In order to enable sufficient flexibility and easy feedability of the medical device into very small blood vessels, it is necessary that the threads have a thread diameter between 1 μm and 2 μm so that pores with comparatively small pore sizes are formed. However, some pores can be sufficiently large to ensure blood permeability. Specifically, the pores have a diameter of at least 31 µm.
Eine Besonderheit des Elektrospinnverfahrens ist es, dass bei der Abdeckung
Die hohe Flexibilität der Abdeckung
Um eine gute Sichtbarkeit der Abdeckung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- medizinische Vorrichtungmedical device
- 1010
- GitterstrukturLattice structure
- 1111
- GitterelementLattice element
- 1212
- GitterelementLattice element
- 1313
- GitterelementLattice element
- 1414th
- GitterelementLattice element
- 1515th
- Zellecell
- 1616
- Abdeckungcover
- 1717th
- StegverbinderBar connector
- 1818th
- RöntgenmarkerX-ray marker
- 1919th
- TransportdrahtTransport wire
- 2020th
- mittlerer Bereichmiddle area
- 2121st
- erster axialer Bereichfirst axial area
- 2222nd
- zweiter axialer Bereichsecond axial area
- 2323
- Verjüngungrejuvenation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- EP 2678446 B1 [0008]EP 2678446 B1 [0008]
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