DE1268312B

DE1268312B - Kuenstliche Herzklappe zur intrakardialen Implantation

Info

Publication number: DE1268312B
Application number: DEP1268A
Authority: DE
Inventors: Francisco Ruperto Alvarez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-04-07
Filing date: 1965-04-07
Publication date: 1968-05-16
Also published as: US3374489A; GB1079979A

Description

Künstliche Herzklappe zur intrakardialen Implantation Die Erfindung betrifft eine künstliche Herzklappe zur intrakardialen Implantation mit einem Trägerring aus starrem Material, einem linsenförmigen, am Trägerring schwenkbar angeordneten Klappenelement aus starrem Material und einem in eine Rille am Umfang des Trägerrings einsetzbaren Befestigungsring aus einem nähbaren und den menschlichen Organismus tolerierenden Material.
Eine bekannte künstliche Herzklappe dieser Art ist einstückig geformt. Um einen ausreichend freien Blutzustrom zur Herzkammer zu ermöglichen, muß die Herzklappe etwa 15 1 Blut in der Minute hindurchtreten lassen. Diese ständig erforderliche Bewegung des Klappenelements führte bei der bekannten künstlichen Herzklappe zu einer raschen Materialermüdung an der Verbindung zwischen Klappenelement und Trägerring. Als Folge der Materialermüdung brach nach einer gewissen Zeit nach der Implantation die Verbindung, das Klappenelement löste sich vom Trägerring und führte zum Tod des Patienten.
Nach weiteren Ausführungen hat man versucht, die künstliche Herzklappe zweistückig auszubilden mit einem Gelenkteil zwischen Trägerring und Klappenelement. Diese Ausführungen waren jedoch ebenfalls nicht funktionssicher. Sie führten entweder nach wenigen Monaten Einsatz zur Ermüdung und Brechen der Anlenkung oder zu Stenose oder zu Thrombosen. Alle diese bekannten Herzklappen waren hämodynamisch unzulänglich und entsprachen nicht den tatsächlichen Bedingungen.
Sie waren schwerfällig aufgebaut und störungsanfällig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine künstliche Herzklappe zu schaffen, welche sicher und zuverlässig arbeitet und auch nach einem langen Zeitraum keine Ermüdungs- oder Abnutzungserscheinungen aufweist, welche zum Tod des Patienten führen könnten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Klappenelement, wie an sich bekannt, getrennt vom Trägerring ausgebildet ist und daß das Klappenelement auf der dem Trägerring zugekehrten Seite abstehende, den Trägerring im Abstand hintergreifende, das Klappenelement verdrehsicher haltende Teile aufweist.
Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die erfindungsgemäße künstliche Herzklappe einen einfachen Anlenkmechanismus aufweist, welcher sicher und freigängig ist, eine konstante Bewegung ermöglicht und Thrombosen und Stenosen verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Draufsicht eines Trägerringes für eine erfindungsgemäße künstliche Herzklappe, F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht in Draufsicht eines Teils des Trägerringes und eines der Anschläge, Fig. 3' eine Ansicht im Schnitt nach Linie 3'-3' in Fig. 3, Fig. 4 eine Draufsicht des Klappenelements für eine erfindungsgemäße künstliche Herzklappe, F i g. 5 eine Seitenansicht des in F i g. 4 gezeigten Klappenelements, F i g. 5' eine Seitenansicht des Klappenelements ähnlich der F i g. 5, jedoch um etwa 450 in die Richtung des Pfeils A in F i g. 5 gedreht, damit die Zapfen 9 in Seitenansicht bzw. in Vorderansicht sichtbar sind, F i g. 6 eine Draufsicht der zusammengebauten erfindungsgemäßen künstlichen Herzklappe und F i g. 7 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße künstliche Herzklappe zwei Teile auf, d. h. einen Trägerring 1 (Fig. 1) und ein abgeachtes bikonvexes kissenförmiges Klappenelement 8 (F i g. 4), das an dem Ring 1 angelenkt und gelagert ist, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Trägerring 1 weist einen Basisring 2 auf, welcher ebenso wie das Klappenelement 8 aus inerten Materialien hergestellt ist und vom menschlichen Körper voll toleriert wird.
Die Ring 2 ist, wie F i g. 1 bis 3 zeigen, kreisförmig und hat glatte flache Seiten, die sich nach innen zu einer Innenwand 3 verjüngen, deren Durchmesser beispielsweise zwischen 1 und 3 cm schwankt, während ihre Breite je nach dem Durchmesser zwischen 3 und 6 mm schwankt. Der Außenumfang des Ringes 2 ist mit einer V-förmigen Rinne versehen, welche durch zwei Ränder 4 gebildet wird, d. h. durch einen oberen und einen unteren Rand, die beide schräg verlaufen und zur Mitte des Ringes konvergieren. An ihren Außenkanten haben die Ränder 4 einen Abstand von etwa 6 mm voneinander, und die Breite der Innenfläche des Randes beträgt zwischen 1 und 4 mm.
Von der Innenwand3 des Ringes 2 stehen zwei Anschläge7 von dreieckiger Form (F i g. 3') nach innen ab, von denen je einer auf jeder Seite des Ringes in einem Abstand von etwa 2 mm von einer diametralen Achse X-X (F i g. 1) vorgesehen ist. Die Rinne im Außenumfang enthält einen Befestigungsring 6 aus einem Material, das von einer Nadel durchgestoßen werden und Nähte zur Befestigung des Ringes 1 halten kann, wobei dieser zweite Ring 6 in der Rinne durch einen eingebetteten Draht 5 aus korrosionsbeständigem Stahl gehalten wird. Der Ring 6 kann die Form eines Netzes od. dgl. haben und besteht aus einem Material, das inert ist und voll vom menschlichen Körper toleriert wird.
Das Klappenelement 8 besitzt einen abgeflachten, bikonvexen Körper mit einer unteren oder Ventrikularfläche 11 und einer oberen oder Aurikularfläche 10. Die Ventrikularfläche ist kreisförmig, glatt und leicht konvex, und die Aurikularfläche ist ebenfalls konvex und trägt zwei Zapfen 9, die exzentrisch auf einer Linie Y-Y (Fig. 4) angeordnet sind, welche senkrecht an etwa einem Drittel der Länge des Durchmessers Z-Z verläuft. Die Zapfen 9 erstrecken sich vom Körper des Klappenelementes benachbart dessen Umfang nach oben und weisen abgewinkelte freie Endteile 9' auf, die zum Umfang des Klappenkörpers gerichtet sind.
Die Zapfen 9 sind geringfügig konisch und ihre Außenkanten im wesentlichen senkrecht zur MittelebeneP-P des Elementes8 (Fig. 5), während die AchsenB-B der Zapfen mit etwa 100 bis 1150, bezogen auf die erwähnte Ebene, nach außen geneigt sind. Die Säulen haben an ihrem mit dem Element 8 verbundenen Fuß eine größere Breite. Die äußeren freien Enden 9' der Zapfen erstrecken sich im rechten Winkel zu den geneigten Innenkanten derselben und sind mit einem Winkel von etwa 450 zur Linie Y-Y nach außen gerichtet, die durch die Achsen der Zapfen verläuft.
Das Klappenelement 8 ist am Trägerring 1 mittels der Zapfen 9 angelenkt, die innerhalb des Ringes 1 so angeordnet werden, daß ihre freien Enden 9' auf der einen Seite des Ringes aufliegen. Die Zapfen 9 werden durch den Anschlag 7 teilweise umfaßt, um eine relative Drehbewegung zu verhindern. Die Höhe der : Zapfen ist geringfügig größer als die Dicke des Ringes 1, so daß das Klappenelement 8 eine Bewegung in der senkrechten Richtung um etwa 4 bis 8 mm, je nach der Größe, ausführen kann; die exzentrische Anordnung der Zapfen ermöglicht eine Bewegung in der diagonalen Richtung um 1 bis 2 cm, wie in F i g. 6 gezeigt.
Die Kreisform der Zapfen 9 und die dreieckige Gestaltung der Anschläge 7 schließt »tote« Räume aus, welche durch die schwingende Bewegung zwischen diesen Teilen, die durch das Schwingen des Klappenelements 8 verursacht werden, nicht beeinflußt werden. Der Anlenkmechanismus ist daher sicher und einfach im Betrieb und läßt eine konstante Bewegung zu, wodurch das Entstehen von Thrombosen ausgeschlossen wird.
Wie erwähnt, werden die Klappenteile aus einem inerten Material hergestellt, das vom menschlichen Körper voll toleriert wird. Vorzugsweise werden der Trägerring 1 und das Klappenelement 8 aus synthetischen Elastomeren hergestellt, die eine ausreichende Steifigkeit haben, um eine unerwünschte Verformung zu verhindern, jedoch ausreichend elastisch oder nachgiebig sind, um das Einsetzen der Zapfen 9 in den Ring 1 zu ermöglichen. Die beschriebene Klappe wird in verschiedenen Größen, nämlich mit Innenringdurchmessern von 1,75, 2,25, 2,50, 2,75 und 3 cm hergestellt.
Für den Gebrauch wird die Klappenanordnung auf chirurgischem Wege an Stelle einer vernarbten oder beschädigten Herzklappe zwischen der linken Aurikel und der linken Ventrikel eingepflanzt. Die beschädigte Herzklappe wird entfernt und der äußere oder Verankerungsring 6 in die Öffnung eingenäht, aus der die Herzklappe entfernt worden ist. Die Klappe wird an der Ventrikelseite des Ringes mit der Fläche 11 des Klappenelements 8 zur Ventrikel und der Fläche 10 zur Aurikel gerichtet angeordnet. Der Ring 1 bildet dann den Klappensitz für das Klappenelement 8 und sein Innenumfang 3 den Klappenkanal.
Die erfindungsgemäße Herzklappe erfüllt alle Bedingungen, die für eine starre Herzklappe erforderlich sind, so daß sie große Vorteile hat. Durch zahlreiche experimentelle Untersuchungen und in einem besonderen Klappenprüfgerät (Duplikator) wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäße Klappe keine Stenose verursacht. Sie läßt in der Minute 30 1 hindurchtreten, so daß eine Ausnutzungsreserve von 15 1 besteht, der tatsächliche Bedarf 15 1 in der Minute ist. Ihr Mechanismus ist sicher und einfach in der Anlenkung und in der konstanten Bewegung. Die Klappe verursacht keine Hämolyse und keine Thrombose.

Claims

Patentansprüche: 1. Künstliche Herzklappe zur intrakardialen Implantation, mit einem Trägerring aus starrem Material, einem linsenförmigen, am Trägerring schwenkbar angeordneten Klappenelement aus starrem Material und einem in eine Rille am Umfang des Trägerringes einsetzbaren Befestigungsring aus einem nähbaren und den menschlichen Organismus tolerierenden Material, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Klappenelement (8), wie an sich bekannt, getrennt vom Trägerring (1) ausgebildet ist und daß das Klappenelement (8) auf der dem Trägerring (1) zugekehrten Seite abstehende, den Trägerring (1) im Abstand hintergreifende, das Klappenelement verdrehsicher haltende Teile (9) aufweist.
2. Herzklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Trägerring (1) im Abstand hintergreifenden Teile (9) zwei exzentrisch angeordnete, in Richtung auf den der Implantationsebene am nächsten gelegenen Rand geneigte Zapfen sind, welche sich konisch verjüngend gegen den Trägerring erstrecken und je ein im wesentlichen rechtwinklig abgebogenes, den Trägerring (1) hintergreifendes Endteil (9') aufweisen.
3. Herzklappe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (1) an seiner Innenseite zwei gegenüberstehende, exzentrisch angeordnete, im wesentlichen dreieckig ausgebildete Anschläge (7) aufweist, welche in Verbindung mit den Zapfen (9) begrenzend für die Verdrehung des Klappenelements sind.
4. Herzklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (1) an seiner Außenseite zwei unterschiedliche Ränder aufweist, wobei der dem Klappenelement zugekehrte untere Rand, der Ventrikelrand (4'), kleiner als der obere Rand, der Aurikelrand (4), ist.
5. Herzklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenelement (8) vertikal öffenbar ist mit einer weiteren größeren Bewegung in diagonaler Richtung zur Ventrikel.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche medizinische Wochenschrift, 1963, S. 750 bis 753.