DE1541245C - Künstliches Herzventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Herzventil mit einem messer der Ventilöffnung wird der Blutdurchfluß im vom Blutstrom betätigten Verschlußteil und einem Vergleich zu bekannten künstlichen Herzventilen beringförmigen Ventilkörper, dessen Innenwand die trächtlich gesteigert und erreicht etwa dieselben Ver-Ventilöffnung bildet. hältnisse wie eine natürliche Herzklappe.

Es sind bereits verschiedene Arten von künstlichen 5 Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Er-

Herzventilen bekannt, die operativ in das Herz eines findung ist vorgesehen, daß das Verhältnis des Krüm-

Patienten an Stelle einer natürlichen Herzklappe ein- mungsradius der Innenwand zum Durchmesser der

gesetzt werden, wenn die Herzklappe von Geburt an Ventilöffnung im Bereich von etwa 0,1 bis 0,3 liegt,

oder auf Grund einer Herzkrankheit Schaden auf- In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfin-

weist und nicht mehr einwandfrei arbeiten kann. io dung wird vorgeschlagen, daß der Verschlußteil in an

Bekannt ist ein künstliches Herzventil der eingangs sich bekannter Weise kugelförmig ausgebildet ist und beschriebenen Bauart, bei dem ein kugelförmiger daß an der Einlaßseite und an der Auslaßseite des Verschlußteil bei offener Ventilstellung in vom star- Ventilkörpers jeweils nach innen gebogene Stäbe anren ringförmigen Ventilkörper abgerückter Stellung geordnet sind, wobei die einlaßseitigen Stäbe relativ in einem Käfig gehalten wird und in geschlossener 15 kurz sind und einen den Verschlußteil in geschlosse-Ventilstellung auf einer auslaßseitig am Ventilkörper ner Stellung haltenden Käfig bilden, und wobei die angebrachten Sitzfläche fest und dichtend zur An- auslaßseitigen Stäbe wesentlich langer sind und in an lage kommt. Bei dem bekannten Herzventil wird für sich bekannter Weise einen den Verschlußteil bei die den Verschlußteil bildende Kugel vorzugsweise offener Vejntilstellung in vom Ventilkörper abnachgiebiges Material verwendet, das die beim Schlie- 20 gerückter Stellung haltenden Käfig bilden,
ßen des Ventils zwischen der Kugel und ihrem Sitz Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Ereingequetschten Blutkörperchen weniger beschädigt. findung ist vorgesehen, daß in einer an der Außen-

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das zuvor sehe des Ventilkörpers vorgesehenen ringförmigen beschriebene Ventil wie auch die übrigen bisher be- Ausnehmung, die zur Aufnahme des das Ventil am kannten Ventile dem Blutfluß einen größeren Wider- 25 Herz befestigenden Nahtringes dient, eine sich radial stand entgegensetzen als eine natürliche Herzklappe, nach außen erstreckende Rippe vorgesehen ist. Auf und daß sie den Blutdurchsatz auch dadurch ver- Grund dieser Ausgestaltung wird eine im Vergleich ringern, daß sie im Blutstrom in der Nähe der Klappe zum Außendurchmesser des jeweils verwendeten Naht-Turbulenz hervorrufen. Ferner besteht bei bekannten ringes größere Querschnittsfläche der Ventilöffnung Ventilen stets die Gefahr einer Blutgerinselbildung 30 und dadurch ein größerer Durchsatz erreicht,
um den Nahtring herum und die Gefahr einer Be- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folschädigung von Blutzellen, die in einem eingepaßten genden Teil der Beschreibung an Hand der Zeich-Ventil auch dann auftreten können, wenn die Sitz- nungen beschrieben. Es zeigt

fläche und/oder der Ventilkörper aus nachgiebigem F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfin-

Werkstoff hergestellt sind. 35 dungsgemäßen Herzventils in geschlossenem Zu-

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein künst- stand,

liches Herzventil anzugeben, welches dem Blutfluß Fig. 2 eine Seitenansicht des in offenem Zustand beeinen der natürlichen Herzklappe entsprechenden findlichen Ventils, wobei der Nahtring weggelassen ist, Widerstand entgegensetzt und die Gefahr einer Blut- Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten gerinselbildung um den Nahtring herum und die Be- 40 Ventils,

Schädigung von Blutzellen beim Schließen des Ventils F i g. 4 eine Ansicht des Ventils, gesehen von der

weitgehend vermeidet. Linie 4-4 der F i g. 3 aus, und

Zur Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend von F i g. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch die einem Herzventil der eingangs bezeichneten Art, er- ringförmige Ausnehmung, die zur Aufnahme des am findungsgcmäß vorgeschlagen, daß der Querschnitt 45 Herz befestigten Nahtringes dient,
der Ventilöffnung etwas größer als der Außenquer- In der Zeichnung ist der mit 10 bezeichnete ringschnitt des Verschlußteils ist, so daß bei geschlosse- förmige Ventilkörper mit einer konvexen Innenwand nem Ventil ein geringer Spielraum zwischen dem 12 versehen, die die Ventilöffnung umgibt. An einer Verschlußteil und der Innenwand des Ventilkörpers Seite des ringförmigen Körpers 10 ist eine Anzahl vorhanden ist; und daß die Innenwand des Ventil- 50 von nach innen abgekrümmten Stäben 13 vorgesehen, körpers im Querschnitt eine nach innen konvexe die an der Einlaßseite des Ventils einen Käfig bilden. Form hat, wobei das Verhältnis des Krümmungs- Üblicherweise sind drei Stäbe 13 mit 120° Abstand radius der Innenwand zum Durchmesser der Ventil- voneinander am ringförmigen Körper 10 angeordnet, öffnung mindestens gleich 0,1 ist. An der gegenüberliegenden oder Auslaßseite des Bei dem erfindungsgemäßen Herzventil bilden der 55 ringförmigen Körpers sind mehrere längere Stäbe 15 Ventilkörper und der Verschlußteil eine Art Rück- befestigt, die zunächst parallel zur Achse des Körpers schlagventil, das durch in einer Richtung strömendes 10 verlaufen und dann nach innen in Richtung auf Blut geöffnet und durch in entgegengesetzter Rieh- diese Achse abgekrümmt sind. Üblicherweise sind tung fließendes Blut geschlossen wird. Da der Ver- drei dieser Stäbe 15 mit 120° Abstand am Körper schlußteil einen etwas kleineren Durchmesser als die 60 10 angeordnet und bilden einen Käfig an der Aus-Ventilöffnung besitzt, ergibt sich auch bei geschlosse- laßseite des Ventils.

nem Ventil ein geringer Rückstrom des Bluts, wo- Innerhalb der von den Stäben 13 und 15 gebilde-

durch die Möglichkeit einer Blutgerinselbildung um ten Käfige ist der vorzugsweise kugelförmige Ver-

dcn Nahtring herum und die Gefahr einer Beschädi- schlußteil 17 angeordnet. Der Durchmesser dieses

gung von Blutzellen, die in einem eingepaßten Ventil 65 Verschlußteils ist etwas kleiner als der Durchmesser

auftreten kann, wesentlich verringert wird. Auf Grund der Ventilöffnung, so daß der Verschlußteil innerhalb

der besonderen Abstimmung des Krümmungsradius des von den beiden Käfigen gebildeten Raums frei

der Ventilkörperinnenwand in bezug auf den Durch- hin- und herrollen kann.

Claims (4)

Aus F i g.-4 ist zu ersehen, daß die Innenwandung 12 eine nach innen konvexe Krümmung hat. Der Krümmungsradius dieser Fläche ist so gewählt, daß er mindestens gleich einem Zehntel des Kleinstdurchmessers der Ventilöffnung ist. Es wurde gefunden, daß für einen gegebenen Blutdruck der Gesamtdurchfluß durch die Ventilöffnung um 20% oder mehr als 20% größer als der Durchfluß bei bisher üblichen Ventilen ist, die im Querschnitt einen kleinen Krümmungsradius haben, oder bei denen die Wandung aus zwei sich unter einem Winkel schneidenden ebenen Flächen besteht. Der Wirkungsgrad des Ventils kann zusätzlich dadurch erhöht werden, daß man das Verhältnis dieses Krümmungsradius zum Durchmesser der Ventilöffnung auf etwa 0,5 erhöht. Im allgemeinen ist jedoch dieses Verhältnis auf den Bereich von 0,1 bis etwa 0,3 beschränkt, damit die Breite des Ventilkörpers in tragbaren Grenzen bleibt. Der Ausdruck »Krümmungsradius« ist hier in der allgemein üblichen Weise als der reziproke Wert der Krümmung an einem Punkt einer Kurve zu verstehen. »Krümmung« ist hier ebenfalls in üblicher Weise als die Größe der Richtungsänderung entlang einer Kurve zu verstehen. An der Außenfläche des Ventilkörpers ist eine ringförmige Ausnehmung 20 vorgesehen, in deren Mitte eine ringförmige Rippe 22 angeordnet ist. An beiden Seiten dieser Rippe liegt der Nahtring 24, mit dem der Ventilkörper an der Herzwand befestigt wird. Der Nahtring wird durch einen Umwicklungsfaden oder Draht in der üblichen Weise an seinem Platz gehalten. Beispielsweise zeigt F i g. 5 einen Nahtring aus mehreren zusammengefalteten Lagen aus flachem Material, die in der Ausnehmung 20 durch mehrere Windungen aus Faden oder Draht 26 befestigt sind. Die aneinanderliegenden Falten des Nahtringes werden durch Nähte 28 oder auf andere übliche Weise zusammengehalten. Die Rippe 22 verhindert, daß der Nahtring sich in Längsrichtung des Ventilkörpers verlagern kann. Auf Grund dieser Rippe kann die Ausnehmung 20 verhältnismäßig flach sein, wodurch der Anteil der Ventilöffnung an der Gesamtfläche des Ventilkörpers vergrößert und die Größe des im Blutstrom angeordneten, Turbulenz verursachenden Teils des Ventilaufbaus geringer wird. In der bevorzugten Ausführungsform sind der Ventilkörper, die Rippe und die Stäbe in einem Stück aus Titanium geformt, das sich wegen seines leichten Gewichtes und seiner guten Bearbeitbarkeit als besonders geeignet erwiesen hat, und das ferner nach dem Einsetzen in den menschlichen Körper im wesentlichen inert ist. Ein Silikongummi, wie das als »Silastic« bekannte Material, ist für den Verschlußteil geeignet, während übliches chirurgisches Nahtmaterial, wie Dakron, für den Nahtring verwendet werden kann. ίο Patentansprüche:

1. Herzventil mit einem vom Blutstrom betätigten Verschlußteil und einem ringförmigen Ventilkörper, dessen Innenwand die Ventilöffnung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ventilöffnung etwas größer als der Außenquerschnitt des Verschlußteils (17) ist, so daß bei geschlossenem Ventil ein geringer, Spielraum zwischen dem Verschlußteil

so und der Innenwand (12) des Ventilkörpers (10) vorhanden ist; und daß die Innenwand des Ventilkörpers im Querschnitt eine nach innen konvexe Form hat, wobei das Verhältnis des Krümmungsradius der Innenwand zum Durchmesser der Ventilöffnung mindestens gleich 0,1 ist.

2. Herzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Krümmungsradius der Innenwand (12) zum Durchmesser der Ventilöffnung im Bereich von etwa 0,1 bis 0,3 liegt.

3. Herzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußteil (17) in an sich bekannter Weise kugelförmig ausgebildet ist und daß an der Einlaßseite und an der Auslaßseite des Ventilkörpers (10) jeweils nach innen gebogene Stäbe (13,15) angeordnet sind, wobei die einlaßseitigen Stäbe (13) relativ kurz sind und einen den Verschlußteil (17) in geschlossener Stellung haltenden Käfig bilden, und wobei die auslaßseitigen Stäbe (15) wesentlich langer sind und in an sich bekannter Weise einen den Verschlußteil bei offener Ventilstellung in vom Ventilkörper abgerückter Stellung haltenden Käfig bilden.

4. Herzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an der Außenseite des Ventilkörpers (10) vorgesehenen ringförmigen Ausnehmung (20), die zur Aufnahme des das Ventil am Herz befestigenden Nahtringes (24) dient, eine sich radial nach außen erstreckende Rippe (22) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen