DE10323475A1 - Stent - Google Patents

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DE10323475A1
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Abstract

Ein Stent (26) zum Implantieren in einen lebenden Körper ist mit einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen (26 und 28) versehen, die in Reihen (32) angeordnet sind. Damit der Stent kostengünstig herzustellen ist und dabei zugleich eine hohe Variabilität bei der Expansion aufweist, sind mindestens zwei in einer Reihe (32) aufeinanderfolgende Zellen (26 und 28), bezogen auf die Axialrichtung des Stents (26), in Umfangsrichtung relativ zueinander seitlich versetzt angeordnet oder einzelne Schenkel (36) von V-förmigen Wandabschnitten der Zellen (28 und 30) gekrümmt ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stent und dessen Verwendung zum Implantieren in einen lebenden Körper, mit einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen, die in Reihen angeordnet sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Stent zum Implantieren in einen lebenden Körper, mit einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen, deren Wände je aus Wandabschnitten ausgebildet sind, von denen zwei im wesentlichen V-förmige Wandabschnitte einander gegenüberliegend angeordnet sind und an. ihren Schenkelenden durch gekrümmte Brückenabschnitte miteinander verbunden sind. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung eines intraluminalen Stents zum Implantieren in Lumen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Solche unterschiedlichen Eigenschaften von Lumen können verschiedene Krümmungen, Seitenverzweigungen, variable Durchmesser oder verschieden nachgiebige Lumenwände sein.
  • Stents dieser Art werden verwendet, um verschieden Kanäle lebender Körper, wie z.B. Blutgefäße, Speiseröhre, Harnröhre, Nierengänge, durch Expandieren einer röhrenförmigen Stent-Struktur im Inneren des Kanals gegen Kollabieren oder Verschließen zu schützen und/oder als Träger von Medikamenten in Körperkanälen eine zumindest lokale Therapie zu ermöglichen. Der Stent muß radial im Kanal expandierbar sein, um die Kanalwand zu stützen. Darüber hinaus muß der Stent im expandierten Zustand flexibel bzw. schlauchartig sein, um die Stützfunktion auch in gebogenen Kanal- bzw. Aderbereichen zu ermöglichen. Weiterhin muß der Stent auch im komprimierten Zustand flexibel sein, um durch gebogene bzw. kurvige Kanäle und Blutgefäße gelangen zu können.
  • Um dies zu erreichen werden bei bekannten Stents verschiedene funktionale Geometrieelemente als Wandabschnitte zu einer Vielzahl Zellen kombiniert, die aneinander angrenzen. Die einzelnen Wandabschnitte sind in bestimmter Weise, beispielsweise gekrümmt oder gerade, ausgebildet, um dem Stent die gewünschten Deformations-Eigenschaften zu verleihen. Damit eine radiale Expansion des Stents ermöglicht ist, sind sogenannten Zig-Zag-Strukturen ausgebildet, die durch Brücken verbunden sind. Die Brücken können sich beim Strecken der Zig-Zag-Strukturen verformen bzw. abflachen und ermöglichen so eine tangentenähnliche Biegelinie des Stents.
  • In 1 und 2 ist ein bekannter Stent 10 veranschaulicht, der aus einer Vielzahl Zellen gebildet ist, von denen eine erste Zelle mit 12 und eine zweite Zelle mit 12' bezeichnet ist. Jede einzelne Zelle 12, 12' ist mit vier geraden Wandabschnitten 14 gestaltet, wobei sich zwischen jeweils zwei geraden Wandabschnitten 14 ein konkaver Wandabschnitt 16 in Form einer Faltkante befindet. Zwischen den derart gegenüberliegenden geraden Wandabschnitten 14 befinden sich zwei gekrümmte Wandabschnitte 18.
  • Ein einzelner Wandabschnitt 18 bildet in der ersten Zelle 12 einen konvexen Wandabschnitt, der zwischen zwei benachbarten konkaven Wandabschnitten 20 liegt. Zugleich bildet der Wandabschnitt 18 in der zweiten Zelle 12' einen konkaven Wandabschnitt, der zwischen zwei konvexen Wandabschnitten 22 angeordnet ist. Die geraden Wandabschnitte 14 bilden zwei gegenüberliegende V-förmige Schenkel, die an ihren Schenkelenden jeweils durch einen gekrümmten Brückenabschnitt 18 verbunden sind. Die einzelne Zelle 12 ist achsensymmetrisch zur Umfangsrichtung des Stents, d.h. bezogen auf 1 in senkrechter Richtung.
  • Anders ausgedrückt ist mit den Wandabschnitten 16, 20 und 22 je ein Verbindungsknoten 24 gebildet, an den zwei gerade und ein gekrümmter Wandabschnitt 14 bzw. 18 anschließen.
  • Die einzelne Zelle 12 eines bekannten Stents 10 ist in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend also aus einem ersten geraden Wandabschnitt 14, einem ersten konkaven Wandabschnitt 16, einem zweiten geraden Wandabschnitt 14, einem ersten konkaven Wandabschnitt 20, einem ersten konvexen Wandabschnitt 18, einem zweiten konkaven Wandabschnitt 20, einem dritten geraden Wandabschnitt 14, einem zweiten konkaven Wandabschnitt 16, einem vierten geraden Wandabschnitt 14, einem ersten konvexen Wandabschnitt 22, einem zweiten konkaven Wandabschnitt 18 und einem zweiten konvexen Wandabschnitt 22 gebildet, der schließlich an den ersten geraden Wandabschnitt 14 angrenzt.
  • Derart gestaltete Stents 10 weisen beim Deformieren eine sogenannte radiale und eine sogenannte axiale Komponente auf. Dies bedeutet, daß sie sich in radialer und axialer Richtung des Kanals bzw. Lumens, in das sie eingeführt werden, expandieren bzw. zusammenziehen. In radialer Richtung wird der Stent expandiert, während er sich zugleich in axialer Richtung zusammenzieht. Die radiale Komponente wird durch Spreizen der geraden Wandabschnitte 14 an dem konkaven Wandabschnitt 16 erzeugt. Die Wandabschnitte 18 dienen als Brücken bzw. Verbinder zwischen den geraden Wandabschnitten 14. Sie haben die Aufgabe, daß sie im expandierten und nicht-expandierten Zustand des Stents 10 dessen Flexibilität gewährleisten.
  • Bei bekannten Stents werden die Wände der Zellen zum Teil mit Medikamenten bedeckt, die möglichst gleichmäßig an der Gefäßwand zu verteilen sind. Es wird daher angestrebt, daß die Wände der Zellen sich an der Gefäßwand möglichst gleichmäßig abstützen. Bekannte Stents führen aber zu einer verhältnismäßig ungleichen Bedeckung einer Kanal- bzw. Gefäßwand mit den Wänden der Zellen.
  • Darüber hinaus besitzen bekannte Stents oft eine noch ungenügende Flexibilität im komprimierten und auch im expandierten Zustand. Die oben genannte axiale Komponente führt bei einem bekannten Stent während des Expandierens zu einer axialen Verkürzung des Stents und zu einem ungleichen Anpreßdruck an die Gefäßwandabschnitte, was unerwünscht ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu überwinden und insbesondere einen Stent bereitzustellen, der kostengünstig herzustellen ist und dabei zugleich eine hohe Variabilität bei der Expansion aufweist.
  • Die Erfindung ist mit einem eingangs genannten Stent gelöst, bei dem mindestens zwei in einer Reihe aufeinanderfolgende Zellen bezogen auf die Umfangsrichtung bzw. die azimuthale Richtung des Stents relativ zueinander seitlich, also in Axialrichtung, versetzt angeordnet sind, sowie mit einem Stent, bei dem die einzelnen Schenkel der im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitte gekrümmt ausgebildet sind.
  • Der erfindungsgemäße Stent, bei dem mindestens zwei in einer Reihe aufeinanderfolgende Zellen in Axialrichtung des Stents relativ zueinander seitlich versetzt angeordnet sind, weist ein erheblich besseres Aufstellverhalten als herkömmliche Stents auf. Der Stent expandiert insbesondere gleichmäßiger in radialer Richtung. Im frei expandierten Zustand weist ein solcher Stent längs seiner Achse, d.h. bezogen auf 1 in waagrechter Richtung, einen im wesentlichen gleichen Umfang auf. Weiterhin ist ein Crimpen auf Ballonkathether vorteilhaft möglich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Stent mit zwei im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten, die einander gegenüberliegend angeordnet und an ihren Schenkelenden durch gekrümmte Verbindeungs- bzw. Brückenabschnitte miteinander verbunden sind, erhöhen die gekrümmten Schenkel die Flexibilität des Stents beim Aufstellen und lassen bei Bedarf lokale Deformationen am Stent zu.
  • Die Erfindung kann besonders sinnvoll bei ballonexpandierten Stents bevorzugt aus rostfreiem Edelstahl oder Kobalt-Chrom-Tantal-Legierung verwendet werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Zellen einer Reihe zumindest abschnittsweise schraubenförmig angeordnet.
  • Durch Ausbilden einer regelmäßigen Struktur im Stent, mit Reihen, in denen die Zellen helixförmig angeordnet sind, kann darüber hinaus ein insgesamt homogen zu expandierender Stent geschaffen werden.
  • Die einzelnen Zellen des erfindungsgemäßen Stents sind vorteilhaft zumindest abschnittsweise im wesentlichen punktsymmetrisch ausgebildet und die Symmetriezentren von in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen im wesentlichen auf einer Helix bzw. azimuthal zueinander versetzt angeordnet.
  • Alternativ können die einzelnen Zellen zumindest abschnittsweise im wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet sein und die Symmetrieachsen von in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen im wesentlichen eine Helix bilden bzw. zueinander azimuthal versetzt sind.
  • Um den seitlichen bzw. azimuthalen Versatz von mindestens zwei in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen bezogen auf die Axialrichtung des Stents relativ zueinander zu erzeugen, sind vorteilhaft die einzelnen Zellen aus zwei gegenüberliegenden im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten ausgebildet, deren Schenkelenden durch gekrümmte Brückenabschnitte miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Schenkel der im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitte verschieden lang ausgebildet sind.
  • Eine gleichmäßige Expansion des erfindungsgemäßen Stents ist ferner vorteilhaft dadurch zu erreichen, daß einer der Schenkel im wesentlichen konkav und der bezogen auf den angrenzenden Brückenabschnitt gegenüberliegende Schenkel im wesentlichen konvex ausgebildet ist.
  • Alternativ ist vorteilhaft einer der Schenkel im wesentlichen konkav und der bezogen auf den angrenzenden Brückenabschnitt gegenüberliegende Schenkel ebenfalls im wesentlichen konkav ausgebildet.
  • Das Expansionsverhalten kann weiter verbessert werden, indem die Brückenabschnitte in der Mantelfläche des Stents betrachtet tropfenförmig ausgebildet sind.
  • Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Brückenabschnitte in der Mantelfläche des Stents betrachtet im wesentlichen Ω-förmig ausgebildet sind.
    •
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Stents anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Stent gemäß dem Stand der Technik im komprimierten Zustand,
  • 2 einen Stent gemäß 1 im expandierten Zustand,
  • 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stents und
  • 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stents.
  • In 3 ist ein erfindungsgemäßer Stent 26 mit einer ersten Zelle 28 und einer zweiten Zelle 30 veranschaulicht. Die Zellen 28 bzw. 30 sind in Reihen 32 längs der Umfangsrichtung des Stents 26 angeordnet, von denen eine in 3 ferner als gestrichelte Linie 34 veranschaulicht ist. Anders ausgedrückt bilden die Zellen im wesentlichen entlang einer Axialrichtung des Stents eine Vielzahl Reihen, wobei die Reihen umfänglich bzw. in Azimuthalrichtung zueinander versetzt bzw. benachbart angeordnet sind.
  • Die einzelnen Zellen 28 und 30 sind jeweils mit zwei einander in Axialrichtung des Stents gegenüberliegenden V-förmigen Wandabschnitten gebildet, deren Schenkel in 3 mit dem Bezugszeichen 36 beschriftet sind. Die Schenkel 36 eines einzelnen V-förmigen Wandabschnitts sind konkav bzw. konvex gekrümmt gestaltet, derart, dass die gegenüberliegenden im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitte bezogen auf das Zentrum der einzelnen Zellen 28 bzw. 30 im wesentlichen punktsymmetrisch sind.
  • Die Enden der Schenkel 36 sind jeweils über Verbindungs- bzw. Brückenabschnitte 38 verbunden, die bei der Ausführungsform gemäß 3 tropfenförmig sind, indem sie bevorzugt einen sich verjüngenden Halsbereich 38A und einen diesbezüglich aufgeweiteten distalen Kopfbereich 38B aufweisen. Der Brückenbereich 38 beginnt an einem gegenüber der jeweiligen Zelle 28, 30 inneren Bereich eines Verbindungsabschnitts 39 zwischen den Schenkeln 36 von zwei in Axialrichtung benachbarten im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten.
  • Bevorzugt erstreckt sich der Brückenabschnitt 38 bis etwa der Mitte bzw. einem Zentrumsbereich der jeweiligen Zelle 28, 30.
  • In 4 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stents 26 veranschaulicht, der im wesentlichen wie der Stent 26 gemäß 3 aufgebaut ist. Die Schenkel 36 des Stents 26 gemäß 4 sind jedoch verschieden lang ausgebildet, so dass die aus den Zellen 28 und 30 gebildeten Reihen zur Umfangsrichtung 34 (siehe durchgezogene Linie in 4) in einem Winkel in einem Bereich von etwa 5° bis etwa 45°, bevorzugt etwa 10° bis etwa 30°, am meisten bevorzugt von etwa 20° (Siehe 4) geneigt sind. Anders ausgedrückt sind zwei entlang der Axialrichtung benachbarte Zellen 28, 30 einer gleichen Reihe 32 gegeneinander versetzt, d.h. in Azimuthalrichtung bezüglich einander verlagert.
  • Die Schenkel 36 eines einzelnen im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitts sind ferner derart konkav und konvex gestaltet, dass zwei einander gegenüberliegende im wesentlichen V-förmige Wandabschnitte im wesentlichen achsensymmetrisch angeordnet sind.
  • Zwischen den Enden der Schenkel sind bei der Ausführungsform gemäß 4 im wesentlichen Ω-förmige Brückenabschnitte 38' ausgebildet. Diese unterscheiden sich von der tropfenförmigen Brückenabschnitten 38 der 3 durch ein größeres Verhältnis zwischen der azimuthalen Erstreckung des Kopfbereichs 38'B zu der des Halsbereichs 38'A. Ferner erstreckt sich der Ω-förmige Brückenabschnitt 38' in Axialrichtung kürzer als der tropfenförmige Brückenabschnitt 38 der 3, so daß der Ω-förmige Brückenabschnitt 38' sich im wesentlichen nicht in den inneren Bereich der jeweiligen Zelle 28, 30 erstreckt, der durch die zwei im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten definiert wird. Der Ω-förmige Brückenabschnitt 38' setzt an einem äußeren Bereich des Verbindungsbereichs 39 der zu verbindenden Schenkel 36 der gegenüberliegenden im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten an und erstreckt sich somit entlang der Axialrichtung im wesentlichen in einem Bereich A der einem Verbindungsbereich von zwei benachbarten Schenkeln 36 von zwei in Axialrichtung angrenzenden (in der gleichen Richtung angeordneten) im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten von zwei angrenzenden Zellen 28, 30 entspricht. Demgegenüber hat der Brückenbereich 38 der 3 eine längere Erstreckung in Axialrichtung, so daß der Brückenbereich 38 sich in den inneren Bereich der jeweiligen Zelle 28, 30 hinein erstreckt.
  • Die Wandquerschnitte der Brückenabschnitte 38' sind im Vergleich zu den Querschnitten der Schenkel 36 schwächer ausgebildet. Die Brückenabschnitte 38' sind daher besonders leicht verformbar.
  • Die oben beschriebenen Stents 26 gemäß 4, bei denen die zwei in einer Reihe 32 aufeinanderfolgende Zellen 28 und 30 in Axialrichtung des Stents 26 relativ zueinander seitlich bzw. in azimuthaler Richtung 34 versetzt angeordnet sind, weist ein erheblich besseres Expansions- bzw. Aufstellverhalten als herkömmliche Stents auf. Der Stent 26 expandiert insbesondere gleichmäßiger in radialer Richtung. Im frei expandierten Zustand weist ein solcher Stent 26 längs seiner Achse, d.h. bezogen auf 4 in waagrechter Richtung, einen im wesentlichen gleichen Umfang auf. Weiterhin ist ein Crimpen auf Ballonkathether vorteilhaft möglich.
  • Bei dem Stent 26 gemäß 3 mit zwei im wesentlichen V-förmigen Wandabschnitten, die einander gegenüberliegend angeordnet und an ihren Schenkelenden durch gekrümmte Brückenabschnitte 38 miteinander verbunden sind, erhöhen die gekrümmten Schenkel 36 die Flexibilität des Stents 26 beim Aufstellen und lassen bei Bedarf lokale Deformationen am Stent 26 zu.
  • Die Stents 26 sind dabei besonders vorteilhaft aus rostfreiem Edelstahl oder Kobalt-Chrom-Tantal-Legierung hergestellt. Somit werden die Stents 26 bevorzugt durch eine Aufweitungseinrichtung wie z.B. einem Ballonkatheter im Körper aufgeweitet. Bevorzugt wird die Erfindung bzw. eine bevorzugte Ausführungsform hiervon bei ballonexpandierten Stents aus rostfreiem Edelstahl, Tantal, Niob, Kobaltlegierungen eingesetzt. Denkbar sind weiterhin Stents aus anderen Werkstoffen wie z.B. Polymeren, selbstabbaubaren Werkstoffen (z.B. Milchsäure-Werkstoffen bzw. -Derivate), sowie Stents aus Nitinol (Nickel-Titan-Legierungen) und/oder aus anderen selbstexpandierbaren Werkstoffen bzw. (bevorzugt temperaturabhängigen) Formgedächniswerkstoffen verwendet werden.
    • 10
    Stent gemäß dem Stand der Technik
    12
    erste Zelle
    12'
    zweite Zelle
    14
    gerader Wandabschnitt
    16
    konkaver Wandabschnitt
    18
    Wandabschnitt bzw. Brücke
    20
    konkaver Wandabschnitt
    22
    konvexer Wandabschnitt
    24
    Knotenpunkt
    26
    Stent gemäß der Erfindung
    28
    erste Zelle
    30
    zweite Zelle
    32
    Reihen
    34
    Umfangsrichtung
    36
    Schenkel
    38, 38'
    Brückenabschnitt
    38A, 38'A
    Halsbereich
    38B, 38'B
    Kopfbereich
    39
    Verbindungsbereich
    A
    Erstreckungsbereich in Axialrichtung des Brückenbereichs 38'

Claims (14)

  1. Stent (26) zum Implantieren in einen lebenden Körper, insbesondere intraluminaler Stent, mit einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen (28 und 30), die in Reihen (32) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in einer Reihe (32) aufeinanderfolgende Zellen (28 und 30) bezogen auf die Axialrichtung des Stents (26) relativ zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.
  2. Stent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (28 und 30) einer Reihe (32) zumindest abschnittsweise schraubenförmig angeordnet sind.
  3. Stent nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (28 und 30) der Reihen (32) helixförmig angeordnet sind.
  4. Stent nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellen (28 und 30) zumindest abschnittsweise im wesentlichen punktsymmetrisch ausgebildet sind (3) und die Symmetriezentren von in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen (28 und 30) im wesentlichen auf einer Helix angeordnet sind.
  5. Stent nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellen (28 und 30) zumindest abschnittsweise im wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet sind (4) und die Symmetrieachsen von in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen (28 und 30) im wesentlichen eine Helix bilden.
  6. Stent nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellen (28 und 30) aus zwei gegenüberliegenden V-förmigen Wandabschnitten ausgebildet sind, deren Schenkelenden durch gekrümmte Brückenabschnitte (38) miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Schenkel (36) der V-förmigen Wandabschnitte verschieden lang ausgebildet sind, um den seitlichen Versatz von mindestens zwei in einer Reihe aufeinanderfolgenden Zellen (28 und 30) bezogen auf die Axialrichtung des Stents (26) relativ zueinander zu erzeugen (4).
  7. Stent, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, zum Implantieren in einen lebenden Körper, insbesondere intraluminaler Stent, mit einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen (28 und 30), deren Wände je aus Wandabschnitten ausgebildet sind, von denen zwei V-förmige Wandabschnitte einander gegenüberliegend angeordnet sind und an ihren Schenkelenden durch gekrümmte Brückenabschnitte (38) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schenkel (36) der V-förmigen Wandabschnitte gekrümmt ausgebildet sind.
  8. Stent nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schenkel (36) konkav und der bezogen auf den angrenzenden Brückenabschnitt (38) gegenüberliegende Schenkel (36) konvex ausgebildet ist.
  9. Stent nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schenkel (36) konkav und der bezogen auf den angrenzenden Brückenabschnitt (38) gegenüberliegende Schenkel (36) ebenfalls konkav ausgebildet ist.
  10. Stent nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenabschnitte (38) in der Mantelfläche des Stents (26) betrachtet tropfenförmig (3) ausgebildet sind.
  11. Stent nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenabschnitte (38) in der Mantelfläche des Stents (26) betrachtet im wesentlichen Ω-förmig ausgebildet ist (4).
  12. Stent nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er aus rostfreiem Edelstahl hergestellt ist.
  13. Stent nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Kobalt-Chrom-Tantal hergestellt ist.
  14. Verwendung eines Stents (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als ballonexpandierter Stent.
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