DE1950529C3 - Herzklappenprothese - Google Patents

Description

50 schlägt.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde,

eine geräuscharme, jedoch die Vorteile der gewebe-

Die Erfindung betrifft eine Herzklappenprothese überzogenen Ventilsitzfläche ausnützende Herzklapmit einem Öffnungsring, welcher mit einer Hülle aus penprothese zu schaffen, die einerseits größere Beeinem porösen, flexiblen Material überzogen ist und 55 triebsstandfestigkeit besitzt und die andererseits bei an welchen sich ein aus länglichen Schenkeln gebil- vorgegebener Ventilelementgröße einen vergleichsdeter Käfig anschließt, innerhalb welchem ein vor-· weise größeren Öffnungsquerschnitt aufweist, so daß zugsweise kugelförmiges Ventilelement frei beweg- biologische Erwägungen bezüglich der Auswahl des !ich geführt ist und in Verschlußlage unter Abdich- Umhüllungsmaterials den Vorrang vor baulichen Ertung am ÖfTnungsring anliegt. 60 wägungen genießen können, d. h. daß insbesondere die

Bei Herzklappenprothesen dieser Gattung ist der Umhüllung der Ventilsitzfläche aus einem vergleichs-Öffnungsring üblicherweise mindestens auf seiner weise weichen Material bestehen kann. Innenseite vollständig mit dem porösen, flexiblen Die Erfindung besteht bei einer Herzklappen-

Material, insbesondere Gewebe überzogen. Die Auf- prothese der eingangs genannten Gattung darin, daß gäbe eines solchen Gewebeüberzugs ist es, Geräusche 65 an der mit dem Ventilelement in Berührung gelan-Lind Verschleiß bei Verwendung eines Ventilelements genden Innenseite des Öffnungsrings im Abstand zuuiis Metall zu unterdrücken und als Verankerungs- einander Vorsprünge vorgesehen sind, welche die basis für eindringendes Gewebe zu dienen, das den Hülle durchsetzen.

Die den Öffnungsring und gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auch die Käfigteile durchsetzenden Ansätze bzw. Vorsprünge weisen vorteilhafterweise die Gesamtdicke des Gewebeuberzugs auf, so daß sie die Kugel in allen Stellungen innerhalb ihres Bewegungsbereichs abstützen und eine Abnutzung des Gewebes verhindern, so daß bauliche Erwägungen bei der Auswahl des jeweiligen Gewebematerials praktisch keine RoHe spielen. Mithin kann ein Gewebe mit optimalen biologischen Eigenschaften benutzt werden.

Die Anordnung von starren Sitzflächen in der Schließstellung der Kugel ermöglicht die Anwendung einer gegenüber der Kugelgröße Vergleichsweise großen Öffnungs-Querschnittsfläche. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfinduna entsDricht der Öffnungsdurchmesser dem Kueekiurchmesser. "

Im folgenden ist die Erfindung in Ausführungsbeisoielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert, »o Es zeigt:

F i*. i einen teilweise weggebrochenen Schnitt durcp eine Herzklappenprothese mit den Merkmalen der Erfindung,

F,g 2 einen Schnitt längs der Linie 22 in Fig. 1.

Fig 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1.

F · g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1,

F a 5 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, im Sch'v.tt längs der Linie 5-5 in Fi g. 6, and

F ,c 6 eine teilweise weggebrochene An icht auf das ■ inström-Ende der Herzklappenprothese gemäß Fig 5, mit weggelassener Kugel.

Fiei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführunesform der erfindungsgemäßen Herzklappennro'these sind an einem Öffnungsring 10 mehrere einstückig mit ihm verbundene Käfigschenkel 11, 12 und 13 Vorgesehen, die eine Kugel 15 umschließen. Die Zahl dieser Schenkel ist nicht kritisch; es können stat: der dargestellten drei Schenkel beispielsweise auch vier Schenkel vorgesehen sein. Der Öffnungsring 10 und die Käfigschenkel 11, 12, 13 können aus Meall oder aus Kunststoff gegossen sein. Die Kugel 15 st vorzugsweise hohl. Die Erfindung ist jedoch weder auf ein aus Metall bestehendes Ventilelement noch auf eine bestimmte Form desselben beschrankt.

Der Öffnungsring 10 ist mit einem weichen, vorzugsweise porösen Material überzogen, beispielsweise einem Kunststoffgewebe Zu diesem Zweck ist eine schlauchförmige Gewebehülle 20 mit ihren beiden Endabschnitten 21 und 22 über die Ränder Ss Öffnungsrings 10 gefaltet, wobei sich die Endabschnitte in einer auswärts weisenden, im Öffnungsring ausgebildeten Nut 23 überlappen. Der Endab-21 und 22 der ersten Hülle 20 überlicgenden Endabschnitt 27 auf. wobei diese drei Hüllen-Endnbschnitte in der Nut 23 durch ciue Wicklung 28 eines strangartigen Materials wie eines Kunstfadens, festecleet sind. Die aneinander angrenzenden Abschnitte Jer "Hüllen 20 und 26 ar. der Einströmflaehe des Öffnungsrings 10 sind bei 29 miteinander vernäht. Das andere Ende 30 der zweiten Hülle 26 ist ^unt^^r einen Teil des Polsterrings 25 geschoben und bei 31 an der Ausströmfläche der Prothese mit der ersten Hülle 20 vernäht. Der Polsterring 25 und die Hülle 26 bilden mithin einen Nähring bzw. eine Muffe zur Befestigung der Prothese am lebenden Gewene. wenn die Herzklappenprothese in ein Herz angepflanzt wird. .

Ein Merkmal der erfindungsgemäßen KonstruK-tion besteht in einer kreisförmigen Anordnung von Ansätzen bzw. Vorsprüngen 35. die einstückig mit dem öftnunesring 10 ausgebildet sind, von üicsl ein der Dicke der Hülle 20 entsprechendes Stuck einwärts abstehen und kugelig bzw. kartenförmig >;-krümmte frei liegende Anlageflächen aufweisen. v.cicnt.

der Oberfläche der Kugel 15 angepaßt sind, wenn sich letztere in der Schließstellung gemäß Hg. an diese Anlageflächen anlegt. Die ^VorsP™^ngi·. sind so klein, daß sie das Material bzw. die Masehen des Gewebes der Hülie 20 ^durch*^etzc"· .! nur ihre Sitzflächen nicht von Gewebe bedeckt sinu. Bei dem Gewebe handelt es sich vorzugsweise um ein Gewirk, dessen Fäden sich ohne weiteres zu duden Seiten jedes Vorsprungs 35 verschieben lasst. , so daß das Gewebe in den Zwischenräumen zwiscnen den Vorsprüngen 35 mit der Kugel 15 in Beruhrung sieht und eine Abdichtung der Klappenonnung dc wirkt, wenn die Kugel 15 an den Vorsprangen a

Uegt, doch ist das Gewebe hierbei keiner Acmml _e unterworfen, da die Vorsprunge die *^U8^CI *^u" Druckberührung mit dem Gewebe halten w ™ V_orsprünge 35 starre Sitz- bzw £ίΑίΓ«ϊ-die Kugel 15 bilden, kann die Klanpenotlnung rcia tiv zum Kugeldurchmesser großer sein als dmoc kannten Konstruktionen, bei *^!*^e" „™* ^„fjnzusammengedrückt wird ^unJ'^ο1£* ^ϋ^*ω ist lagedruck der Kugel einer ^AJ^^utt™* »J⁸***¹?""j Die leichte Berührung des Gewebes ™ 15 zwischen den Vorsprungen 35 be Dämpfung des Aufprallgerausches und machm.thm die Herzklappenprothese ur1 Betneb '«^^ ^ Prothese mit Metallkugel und unbedecktem Metau sitzring. „ ^

Die Kafigschenke sind « """J™ _ge. überzogen die ebenfalls ^gJg^inX wie wirkten oder gestrickten ^Gf*^^™g ^ darges'elh,; vorzugsweise

säe

lünwiirtsbiegcn der Schenkel gegeneinander vcrhin- ÖITnungsring 10 α mit zwei Sätzen von einstückig

den ist. Die Verbindung der beiden Hüllen 20, 26 mit ihm ausgebildeten Vorsprüngen 60 und 61 vcr-

durch die Naht 42 trägt ebenfalls zur Stabilisierung sehen ist. die in Axialrichtung gegeneinander vcr-

tler freien Enden der Käfigschenkc! 11, 12. t3 bei. setzten Radialebenen angeordnet sind, und zwar be-

l-ine ähnliche Anordnung wird bei einem Käfig mit 6 finden sich die Vorsprünge 61 näher an der Ein-

\iei Schenkeln angewandt. In diesem Fall werden strömfläche des Öffn'ingsrings 10 α und ragen vom

/\\ei Müllen verwendet, von denen jede zwei Sehen- Sitzring ein die Dicke der Hülle 20 wesentlich über-

kel bedeckt und die einander kreuzen und an der steigendes Stück einwärts. Diese Vorsprünge bilden

Spitze des Käfigs miteinander vernäht sind. Anschläge, welche den Weg der Kugel 15 bei ihrer

Die Hüllen 40 und 41 weisen Endabschnitte 54 io Schließbewegung begrenzen, und diese dabei in einer

auf. welche Abschnilte der PoKterringhülIe 26 unter- kreisförmigen Berührungszonc berühren, welche

greifen und sich vorzugsweise so weit in die Nut 23 etwa dieselbe Relativ-Position auf der Kugel besitzt

des Öllnungsrings 10 hinein erstrecken, daß sie mit wie die kreisförmige Berührungszonc der Vor-

eineni Abschnitt der Wicklung 28 festgelegt werden sprünge 35 bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1

können. Die Hüllen 40 und 41 sind zusätzlich mit 15 und von einer durch die Kugel gehenden Äquatorial-

llilfe einer einwärts ziehenden Wicklung 46 aus ebene um einen gewissen Abstand entfernt ist.

kimsiiaden festgelegt. Die Naht 31 schließt, wie bei Die Vorsprünge 60 befinden sich dagegen etwa in

31 α angedeutet, auch die Hüllen 40 und 41 ein. der Äquatorialebene der Kugel 15, wenn letztere an

An der Innenseite jedes Käligschcnkels 11. 12 und den Anschlag-Vorsprüngen 61 anliegt. Die Kugel 15

13 sind jeweils auf Abstand voneinander stehende 20 besitzt innerhalb des Rings der Vorsprünge 60 und

Ycirspiüniie 50 ausgebildet, die ein der doppelten der Hülle 20 geringfügiges Spiel, wodurch eine ge-

Dicke der diese Schenkel überziehenden Hülle 40 regelte, minimale Leckage bei geschlossener Klappe

bzw. 41 entsprechendes Stück vom betreffenden zugelassen wird. Die Vorsprünge 60 dienen lediglich

Sehenkel abstehen, wobei die Fäden der Maschen dem Schutz des Gewebes und verhindern eine ab-

ctcs (iewebes um diese Ansätze herum verzogen sind, as nutzende Ändiuckberührung zwischen Kugel 15 und

Auf diese Weise bilden die Vorsprünge 50 gemäß Hülle 20. Wie in Verbindung mit Fig. 1 bcschrie-

1 i ü. 2 l.agerllächen 51 an den Käligschenkeln. wel- ben. sind die Maschen des Gewirks bzw. Gestricks

ehe die Hüllen 40 und 41 bei der Hin- und Herbe- an jedem Vorsprung 60 und 61 auscinandergczogen.

wcgung der Kugel 15 im Käfig \or Abnutzung schul- so daß die Vorsprünge ohne Durchtrennung irccnd-

/en. Gleichzeitig bewirkt die leichte Berührung der 30 welcher Fäden des Gewebes durch dieses hindurch-

Metall-Kugel mit dem /wischen den Vorsprüngen 50 ragen und das Gewebe seine ursprüngliche struk-

belindlichen Gewebe eine Dämpfung des Aufprall- turellc Finhcitlichkcit beibehält.

eeräusches. wenn die Kugel bei ihrer Öffnungsbe- Der Öffnungsring 10« gemäß Fig. 5 besitzt grö-

wegung am F.nde des Käfigs anschlägt, so daß die ßcre Axialabmessungen als der ÖfTnuncsring 10 ge-

Her/klappenprothese ini Betrieb vergleichsweise leise 35 maß Fig. 1. während die anderen baulichen

ist. Gemäß Fig. 2 sind die I.agcrfläehen 51 so ge- Merkmale dieser abgewandelten Ausführungsform

krümmt, daß sie der Oberfläche der Kugel angepaßt den mit entsprechenden Bczugsziffern bezeichneten

sind. Merkmalen der zuerst beschriebenen Ausführungs-

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und (·> be- form gleichen: bezüglich der genaueren Beschreibung sitzt die Herzklappenprothese einen Öflnungsdurch- 40 dieser identischen Merkmale wird daher auf die Ermesser, der geringfügig größer ist als der Kucekiurch- läuterung der Fig. 1 bis 4 verwiesen,
messer. Dies ist die für eine Kugelklappe größtmög- Selbstverständlich können die Anzahl, die Form liehe Öffnungsweite. Die Konstruktion dieser abgc- und die Abmessungen der Vorspränge 35. 50 bzw. wandelten Ausführungsform gleicht der vorstehend 60, 61 je nach den jeweiligen Konstruktionscrwäcunbeschriebencn. nur mit dem Unterschied, daß ein 45 gen und -berechnungen variieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (6)

1 2 eingesetzten Fremdkörper zu überwachsen bestrebt Patentansprüche: ist Der Durchmesser der Klappenöffnung ist zwar

1. Herzklappenprothese mit einem Öffnungs- wegen der Nachgiebigkeit und der Abnützung der ring, welcher mit einer Hülle aus einem porösen, mit Gewebe überzogenen Ventilelement-Sitzfiache. flexiblen Material überzogen ist und an welchen 5 d. h. der Sitzfläche am ÖfTnungsring, begrenzt, doch sich ein aus länglichen Schenkeln gebildeter Kä- muß der ÖfTnungsdurchmesser so gewählt sein, daß fig anschließt, innerhalb welchem ein Vorzugs- das als Kugel ausgebildete Ventilelement ke:nesfalls weise kugelförmiges Ventilelement frei beweglich durch die öffnung hindurchtreten kann. Die effektive geführt ist und in Verschlußlage unter Abdich- Öffnung bei einem mit Gewebe überzogenen Klaptung am Öffnungsring anliegt, dadurch ge-io penriiig muß daher etwas kleiner sein als die bei k e η η ζ e i c h η e t, daß an der mit dem Ventil- einem starren Sitzring zulässige Öffnungsgröße. Wünelement (15) in Berührung gelangenden Innen- schenswerterweise sollte die öffnung aber möglichst seite des Öffnungsrings (10, 10 a) im Abstand zu- groß sein, um den Widerstand gegenüber einem BIu; einander Vorsprünge (35, 60) vorgesehen sind, strom durch die Klappe auf ein Mindestmaß herabweiche die Hülle (20) durchsetzen. 15 zusetzen.

2. Herzklappenprothese nach Anspruch 1, da- Die Eigenschaften des am Öffnungsring vorgt durch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (35, sehenen Gewebeüberzugs müssen unter Beachtung 60) allseitig durch das abdichtende Material der der Verträglichkeit und der Verschleißfestigkeit Hülle umschlossen sind und daß die Anlage- gegenüber der Kugel im Hinblick auf eine lange Bl flächen der Vorsprünge frei Jiegen. 20 triebsJebensdauer ausgewählt werden. Ein für einei

3. Herzklappenprothese nach Anspruch 1 Kugelsitz geeignetes Gewebe besitzt aber mögliche, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage- weise keine ideale biologische Oberfläche, da Eigen flächen der Vorsprünge (35, 60) der Außenform schäften wie geringe Materialdicke und Porosits des Ventilelements (15) im Bereich seiner An- Materialart usw. dem entgegenstehen. Mechanisch: lage angepaßt sind. 25 Erwägungen machen also einen Kompromiß in bezu

4. Herzklappenprothese nach einem der An- auf die biologischen Überlegungen erforderlich. Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Es kommt ein weiterer Gesichtspunkt hinzu: A Innenumfang des Öffnungsrings (10 a) in Rieh- der Innenseite, d.h. an der Anlagefläche der Kug..^: tung der Bewegung des Ventilelements versetzt vollständig mit Gewebe oder entsprechenden Mai zu den Vorsprüngen (60) Anschläge (61) vorge- 30 rialien überzogene Öffnungsringe unterliegen versehen sind, welche, eine geringere Öffnungsweite stärkter Abnutzung, wenn das Ventilelement zw als die Vorsprünge aufweisend, die Verschluß- sehen öffnungs- und Verschlußlage bewegt wird. In, bewegung des Ventilelements begrenzen, und daß besondere bei Verwendung einer Ventilkugel berühr: die öffnungsweite der Vorsprünge (60) dem diese immer denselben Bereich am Innenumfang de· Außendurchmesser des Ventilelements entspricht. 35 Öffnungsrings und kann infolgedessen das den Riru

5. Herzklappenprothese nach Anspruch 4, da- überziehende Gewebematerial allmählich zerstören durch gekennzeichnet, daß die Anschläge (61) im Dabei besteht insbesondere die Gefahr, daß sich di^ Abstand zueinander angeordnet vom Material Gewebeteilchen lösen, in der Blutbahn fortgetragen der Hülle allseitig umschlossen sind und daß werden und zu Embolien führen können.

ihre der Außenform des Ventilelements ange- 40 Andererseits erscheint es nicht als zweckmäßig, paßte Anlagefläche das Material der Hülle durch- den Öffnungsring an seiner Innenseite vollständig als setzt und frei liegt. Metallring bestehen zu lassen. Obwohl diese Anord-

6. Herzklappenprothese nach einem der vor- nung zu einer wesentlichen Reduzierung des Verangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. schleißes führt, kann die erforderliche Abdichtung daß die an den Öffnungsring (10, 10 a) sich an- 45 am Innenumfang des Öffnungsrings nicht mehr geschließenden, gleichfalls durch eine Hülle über- währleistet werden. Vor allem aber entstehen bezogenen Schenkel (11) des Käfigs an ihrer Innen- trächtliche Schlaggeräusche, wenn das Ventilelement seite mit das Material der Hülle durchsetzenden mit einer gewissen Geschwindigkeit an den an der Vorsprüngen (50) versehen sind. Innenseite vollständig metallischen Öffnungsring an-