DE19923133B4 - Radial expandierbare Gefäßstütze - Google Patents
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Abstract
Radial
aufweitbare Gefässstütze, welche
eine Vielzahl von miteinander flexibel verbundenen zickzackförmigen Ringelementen
2, 3 aufweist, welche eine Gefässstütze mit
einem proximalen und einem distalen Ende und einer Längsachse
definieren, wobei zickzackförmige
Ringelemente 2, 3 in einer Vielzahl senkrecht entlang der Längsachse
der Gefässstütze nebeneinander
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein senkrechtes
zickzackförmiges
Ringelement 2 oder 3 mit mindestens einem weiteren zickzackförmigen Ringelement 2
oder 3 durch paarweise oder mehrere paarweise angeordnete bogenförmige Stege
4, 5 miteinander verbunden ist, wobei die Paare bogenförmiger Stege
4, 5 in gegensätzlicher
Richtung so angeordnet sind, dass sie mit den Stegen 9 der miteinander
verbundenen Ringelemente jeweils ein sternförmiges Element 6 bilden.
Description
- Die Erfindung betrifft eine radial aufweitbare Gefäßstütze zur Verwendung zum Offenhalten von Blutgefäßen oder sonstigen Organwegen in menschlichen oder tierischen Körpern. Diese gitterförmige Gefäßstütze besteht aus mehreren rohrförmigen Elementen mit einer zickzackförmigen Ringstruktur von geringer Breite, die mit bogenförmigen Stegen in Sternform miteinander verbunden sind.
- In der Patentschrift
EP 335 341 B1 - Gefäßstützen mit gleichsinnig gerichteten bogenförmigen Stegen zwischen den zickzackförmigen Ringelementen sind beispielsweise aus der Patentschrift
DE 197 40 506 A1 bekannt. Durch die zahlreichen Stege zwischen den Ringelementen ist jene Gefäßstütze jedoch sehr steif und unflexibel, was zu einem Fehlschlag bei Implantationsversuchen bei kurvigem Gefäßverlauf führen kann. - Durch die zahlreichen bogenförmigen Stege können auch unbeabsichtigt Seitenäste des Gefäßsystems verschlossen werden, die offen bleiben sollen.
- Durch die gleichsinnig gerichteten, bogenförmigen Stege auf der Zirkumferenz besteht auch der Nachteil, daß diese Gefäßstütze bei kurvigem Gefäßverlauf leicht knickt und das Gefäß teilweise oder ganz verschließt, welches mit der Gefäßstütze offengehalten werden sollte.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine radial aufweitbare Gefäßstütze zu schaffen, die während ihrer Aufweitung keine oder nur eine geringe Verkürzung erfährt, und bei besserer Kurvengängigkeit weniger leicht knickt und eine ausreichende Radialfestigkeit aufweist. Auch soll die Gefäßstütze im aufgeweiteten Zustand zwischen den einzelnen Streben genügend große Querschnitte für das Offenbleiben von Seitenastabgängen des Gefäßsystems aufweisen.
- Diese Aufgabe für die erwähnte Gefäßstütze wird dadurch gelöst, daß zickzackförmige Ringelemente untereinander jeweils mit bogenförmigen Stegen verbunden sind, die sich bei radialer Aufweitung der Gefäßstütze entsprechend der seitlichen Verkürzung der zickzackförmigen Ringelemente in der Längsachse strecken und so eine Gesamtverkürzung der Gefäßstütze vermeiden oder verringern. Die bogenförmigen Stege sind erfindungsgemäß bei einem oder mehreren Ringelementen jeweils paarweise in gegensätzlicher Richtung angeordnet, so daß sich ein sternförmiges Aussehen ergibt. Dadurch ergibt sich trotz hoher Flexibilität durch die multizelluläre Struktur eine hohe Radialfestigkeit, die durch spiralige oder abwechselnde Anordnung von einem oder mehreren sternförmigen Segmenten noch erhöht wird. Um bei Gefäßstützen die Flexibilität noch weiter zu erhöhen, können einzelne Teilstücke, die aus mit mehreren sternförmigen Segmenten verbundenen Ringelementen bestehen, mit nur zwei bogenförmigen Stegen mit gegensätzlicher Öffnungsrichtung oder mit S-förmigen Verbindungsstegen miteinander verbunden werden. Auch durch derartige Ausbildungen wird das Biegeverhalten der Gefäßstütze insgesamt weiter beeinflußt.
- Der bogenförmige Steg zwischen den einzelnen Ringelementen weist vorzugsweise einen etwas geringeren Querschnitt auf (ca. 30%), als der gerade Steg der zickzackförmigen Ringelemente.
- Bei der radialen Aufdehnung der Gefäßstütze werden die sternförmigen Segmente auseinandergezogen und dadurch eine etwa rautenförmige Öffnung geschaffen, die vorteilshaft für den seitlichen Abgang von Gefäßen nachdilatiert werden kann und durch die eine Implantation einer weiteren Gefäßstütze in den Seitenast erfolgen kann. Zwischen zwei sternförmigen Segmenten muß mindestens ein Bogen des zickzackförmigen Ringelements frei ohne seitliche Verbindung zum nächsten Ringelement bleiben, damit sich die bogenförmigen Stege des sternförmigen Segments beim mechanischen Zusammendrücken der Gefäßstütze z.B. auf einem Ballon nicht gegenseitig behindern und damit das Einführprofil der Gefäßstütze zur Implantation durch eine Einführschleuse in den Körper möglichst klein bleibt.
- Des weiteren können die zickzackförmigen Ringelemente am Rand und im Mittelbereich voneinander unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Zur Verbesserung der Stützeigenschaften und Radialfestigkeit im Randbereich kann die Gefäßstütze an beiden Enden eine größere Stegbreite aufweisen.
- Zur Verbesserung der lokalen Stützeigenschaften im Bereich einer fokalen Gefäßverengung und der Radialfestigkeit kann die Gefäßstütze auch nur im Mittelbereich eine größere Stegbreite und/oder eine größeren Querschnitt und/oder mehr bogenförmige Verbindungstege aufweisen. Der größere Querschnitt im Mittelbereich kann z.B. durch eine weniger Material abtragende Elektropolitur erreicht werden.
- Zur weiteren Erhöhung der Flexibilität können auch mehrere Teilstücke der Gefäßstütze mit zwei entgegengesetzt geöffneten bogenförmigen oder mehreren S-förmigen Stegen miteinander verbunden werden.
- Als Material für die Gefäßstütze kann vorzugsweise eines oder mehrere biokompatible Metalle der Gruppe Niob, Platin, Stahl, Titan, einer Legierung aus Nickel-Titan, Platin-Iridium oder einer Legierung mit mindestens einem dieser Metalle, wie Platin-Iridium mit jeweils geeigneten Gewichtsprozenten, verwendet werden. Soll die Gefäßstütze selbstexpandierbar sein, wird vorzugsweise eine durch Wärmebehandlung temperaturoptimierte Nickel-Titanlegierung verwendet.
- Das Metall kann zur Verbesserung des Einwachsens in die Gefäßwand mit einem biokompatiblen Material oder mit geeigneten Medikamenten zur Vermeidung von Gefäßhyperproliferation beschichtet sein oder durch Bestrahlung oder radioaktiven Zerfall eine Strahlung freisetzen.
- Ferner kann die Gefäßstütze aus resorbierbaren Kunststoffen, z.B. aliphatischen Polyestern wie Polydioxanon, bestehen.
- Soll die Gefäßstütze zur Schienung von Aneurysmen verwendet werden, wird sie vorzugsweise mit einem aufgenähten oder eingeflochtenen biokompatiblen Stoffgewebe aus Polyurethan, Silikon, Teflon oder Polyester versehen oder mit einer dünnwandigen Folie aus einem dieser Materialien vernäht, verschweißt, aufgeschrumpft oder verklebt.
- Die rohrförmigen Körper aus Metall oder Kunststoff werden vorzugsweise aus nahtlos gezogenen Rohren gebildet, um Verspannungen und Risse zu vermeiden, wie das im Bereich von Schweißnähten der Fall wäre. Die Strukturen werden vorzugsweise durch Laserstrahl- oder Wasserstrahlschneiden, Elektroerosion und Elektropolitur hergestellt.
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 in einer Darstellung des abgerollten Grundmusters eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit sternförmigen Segmenten in nicht expandiertem Zustand. -
2 einen Ausschnitt von1 mit dem für die Erfindung charakteristischen sternförmigen Segment. -
3 eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit abwechselnd schräg unterhalb und oberhalb seitlich angeordneten sternförmigen Segmenten in nicht expandiertem Zustand. -
4 eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit spiralig, schräg untereinander angeordneten sternförmigen Segmenten mit einer flexiblen Verbindung zweier Teilstücke mit zwei bogenförmigen Stegen. -
5 eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit schräg spiralig untereinander angeordneten sternförmigen Segmenten mit einer flexiblen S-förmigen Stegverbindung zweier Teilstücke. - Die in den Figuren dargestellten Gefäßstützen weisen zickzackförmige Ringelemente mit sternförmigen Segmenten auf. Andersartig geformte Verbindungselemente sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Daher wird aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nur Beispiele von abgerollten Gitterstrukturen der rohrförmigen Gefäßstütze oder ein Ausschnitt davon dargestellt.
- In der in
1 dargestellten Gefäßstütze1 sind zickzackförmige Ringelemente2 und3 miteinander durch bogenförmige Stege4 ,5 zu sternförmigen Segmenten6 verbunden. Die Verbindung zu dem nächsten seitlich gelegenen zickzackförmigen Ringelement2 erfolgt ebenfalls jeweils mit einem zwischen den beiden sternförmigen Segmenten6 seitlich angeordneten sternförmigen Segment6 usw.. In der dargestelleten Ausführungsform besteht die Gefäßstütze1 aus zickzackförmigen Ringelementen2 ,3 mit jeweils6 abwechselnd nach rechts7 und nach links8 offenen Bögen, die mit Stegen9 zickzackförmig miteinander verbunden sind. -
2 stellt einen Auschnitt von1 dar. Das zickzackförmige Ringelement3 entspricht dem an einer gedachten Querachse11 gespiegelten zickzackförmigen Ringelement2 . Der nach oben gewölbte bogenförmige Steg4 entspricht dem an einer Längsachse10 , die durch den nach rechts offenen Bogen7 des Ringelements2 und dem nach links offenen Bogen8 des Ringelementes3 gebildet wird, gespiegelten u-förmigen, bogenförmigen Steg5 . - Die jeweils paarweise angeordneten bogenförmigen Stege
4 ,5 bilden mit dem nach rechts offenen Bogen7 und dem nach links offenen Bogen8 zusammen mit den Stegen9 der Ringelemente2 ,3 jeweils zwei abwechselnd angeordnete, sternförmige Segmente6 auf einer Längsachse10 , bzw. der Zirkumferenz der rohrförmigen Gefäßstütze. - Die sternförmigen Segmente
6 zwischen den seitlich folgenden Ringelementen3 ,2 sind jeweils seitlich zwischen den vorangegangenen sternförmigen Segmenten6 angeordnet. -
3 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie1 , jedoch mit auf einer gedachten Längsachse der Gefäßstütze nebeneinander seitlich abwechselnd schräg unterhalb und schräg oberhalb angeordneten sternförmigen Segmenten6 . -
4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie3 , jedoch sind auf einer gedachten Längsachse die sternförmigen Segmente6 zwischen den zickzackförmigen Ringelementen2 ,3 seitlich schräg untereinander in Spiralform angeordnet. Außerdem bilden mehrere durch sternförmige Segmente6 verbundene Ringelemente2 ,3 ein Teilstück12 , das erfindungsgemäß zur Erhöhung der Flexibilität mit einem weiteren Teilstück13 nur mit zwei auf der Zirkumferenz gegenüberliegenden, bogenförmigen Stegen4 ,5 verbunden ist, die dann erfindungsgemäß ein gleichsinnig geöffnetes Biegeelement bilden. -
5 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie4 , jedoch werden die beiden Teilstücke12 ,13 mit zwei S-förmigen Stegen14 ,15 miteinander verbunden. - Aus der vorstehenden Beschreibung und der Darstellung von Ausführungsbeispielen wird deutlich, daß sich die Erfindung nicht auf die in den Ansprüchen oder der Beschreibung genannten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern im Rahmen der Erfindung auch andere Kombinationen der aufgeführten Merkmale denkbar sind.
Claims (19)
- Radial aufweitbare Gefässstütze, welche eine Vielzahl von miteinander flexibel verbundenen zickzackförmigen Ringelementen
2 ,3 aufweist, welche eine Gefässstütze mit einem proximalen und einem distalen Ende und einer Längsachse definieren, wobei zickzackförmige Ringelemente2 ,3 in einer Vielzahl senkrecht entlang der Längsachse der Gefässstütze nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein senkrechtes zickzackförmiges Ringelement2 oder3 mit mindestens einem weiteren zickzackförmigen Ringelement2 oder3 durch paarweise oder mehrere paarweise angeordnete bogenförmige Stege4 ,5 miteinander verbunden ist, wobei die Paare bogenförmiger Stege4 ,5 in gegensätzlicher Richtung so angeordnet sind, dass sie mit den Stegen9 der miteinander verbundenen Ringelemente jeweils ein sternförmiges Element6 bilden. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise ein senkrechtes zickzackförmiges Ringelement
2 oder3 aus3 ,6 oder einem vielfachen von3 bestehenden Bögen7 oder8 mit einem in der Querachse11 gespiegelten weiteren Ringelement3 oder2 jeweils alle3 Bögen mit in der Längsachse10 gespiegelten gegenüberliegenden bogenförmigen Stegen4 ,5 verbunden ist. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der bogenförmigen Stege
4 ,5 10 bis 50%, vorzugsweise 30%, kleiner ist als die Breite der Stege9 der zickzackförmigen Ringelemente2 ,3 . - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die zickzackförmigen Ringelemente
2 ,3 an den Enden jeweils zu Bögen7 ,8 abgerundet sind. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der zickzackförmigen Ringelemente
2 ,3 im Bereich der Bögen7 ,8 größer ist als im Bereich der Stege9 . - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stege
9 der zickzackförmigen Ringelemente2 ,3 und/oder der bogenförmigen Stege4 ,5 an den seitlichen Enden der Gefäßstütze größer ist als im Mittelbereich. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und/oder der Querschnitt der Stege
9 und/oder der bogenförmigen Stege4 ,5 und damit die Radialkraft der zickzackförmigen Ringelemente2 ,3 im Mittelbereich der Gefäßstütze größer ist als an den Enden. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die sternförmigen Segmente
6 zwischen den seitlich folgenden Ringelementen3 ,2 jeweils seitlich zwischen den vorangegangenen sternförmigen Segmenten6 angeordnet sind. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die sternförmigen Segmente
6 zwischen den zickzackförmigen Ringelementen2 ,3 seitlich abwechselnd schräg untereinander und schräg übereinander angeordnet sind. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die sternförmigen Segmente
6 zwischen den zickzackförmigen Ringelementen2 ,3 seitlich schräg untereinander in Spiralform angeordnet sind. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in der Mitte oder an mehreren Stellen mehrere durch sternförmige Segmente
6 verbundene Ringelemente2 ,3 ein Teilstück12 bilden, das mit einem weiteren Teilstücke12 ,13 nur mit jeweils zwei auf der Zirkumferenz gegenüberliegenden, bogenförmigen Stegen4 ,5 verbunden ist, die dann ein gleichsinnig geöffnetes Biegeelement bilden. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in der Mitte oder an mehreren Stellen mehrere durch sternförmige Segmente
6 verbundene Ringelemente2 ,3 ein Teilstück12 bilden, das mit einem weiteren Teilstücke12 ,13 nur mit jeweils zwei oder mehreren auf der Zirkumferenz gegenüberliegenden S-förmigen Stegen14 ,15 verbunden ist. - Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem oder mehreren Metallen der Gruppe Stahl, Tantal, Titan, Niob, Platin oder einer Legierung aus mindestens einem dieser Metalle mit mindestens einem weiteren Metall gebildet ist.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer geeigneten Legierung aus Nickel-Titan besteht und durch eine entsprechende Wärmebehandlung selbstexpandierbar gemacht werden kann.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem resorbieren Stoff, vorzugsweise Kunststoff, wie z.B. aus einem aliphatische Polyester wie Polydioxanon, besteht.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem biokompatiblen Material beschichtet ist.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit geeigneten Medikamenten zur Vermeidung von Gefäßhyperproliferation dauerhaft beschichtet ist.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung die geeigneten Medikamente zur Vermeidung von Gefäßhyperproliferation langsam freisetzt oder durch Bestrahlung oder radioaktiven Zerfall eine radioaktive Strahlung freisetzt.
- Radial aufweitbare Gefäßstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem biokompatiblen Stoffgewebe aus Polyurethan, Silikon, Teflon oder Polyester oder einer dünnwandigen Folie aus einem dieser Materialien versehen ist.
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