DE2056798A1 - Künstliche Herzklappe - Google Patents
Künstliche HerzklappeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN HERRMANN
8 MÖNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33
DipWng. MARTIN LICHT Dr. REINHOLD SCHMIDT
Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
München, den 18.November 1970
RICHARD KUEBLER RAPP 1251 IMPERIAL DRIVE
GLENDALE, CALIFORNIA V.St.A.
Künstliche Herzklappe
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• MONCHfN 3, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon ι 21W 02 · Tele^ramm-Adreiiei Upatll/MDncherv
fcytr. Vwaintbant; Mönch«», Zwelfiit. Oifcar-ven-Mlller-Klng, Klo.-Nr. 813495 · PoifScheck-Konto. Mönchen Nr. 1633 V
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Im menschlichen Körper gelangt Blut von den den größten Teil des Körpers mit Blut versorgenden Venae Cavae in den
rechten Herzvorhof. Von dort fließt das Blut über die Trikuspidalklappe weiter zur rechten Herzkammer und wird während
der Systole oder Zusammenziehung des Herzens in die Lunge gepumpt. Von den Lungen gelangt das Blut über die Lungenadern
zur linken Herzkammer übe-r die Mitralklappe und wird während
der Zusammenziehung des Herzens in die Aorta gepumpt, die ein großes elastisches Gefäß mit einem mit dem Herzendothel zusammenhängenden
Endothel darstellt. Am Herz, am Verbindungspunkt
mit der Aorta, befindet sich die Aortenklappe, die im wesentlichen ein Einwegventil darstellt. In ihrer normalen Funktion
läßt die Aortenklappe Blut von der linken Herzkammer während der Systole durch die Aortenklappe in die Aorta und von ihr
durch die Arterien fließen und verhindert den Blutrückfluß
ins Herz, wenn sich der Blutfluß bzw. Blutdruck bei Beendigung der Herzkontraktion und der folgenden Herzausdehnung umkehrt.
Da der Rückflußdruck des Bluts an der Aortenklappe 200 mm Hg
ρ
. oder etwa 270 g/om erreicht, muß die Aortenklappe im Stande sein, das zurückfließende Blut am Wiedereintritt in das Herz zu hindern, da sich hierbei irreparable Schäden, unter Umständen mit Todesfolge, ergeben könnten.
. oder etwa 270 g/om erreicht, muß die Aortenklappe im Stande sein, das zurückfließende Blut am Wiedereintritt in das Herz zu hindern, da sich hierbei irreparable Schäden, unter Umständen mit Todesfolge, ergeben könnten.
In vielen Fällen erleiden die Aortenklappen krankhafte Veränderungen oder Schäden und hören auf in der richtigen Weise
zu arbeiten, besonders was den Blutrückfluß in das Herz angeht.
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Beträchtliche Portschritte sind in den letzten Jahren auf dem Gebiet der Herzoperationen erzielt worden, besonders wenn man
den Ersatz versagender Herzklappen durch künstliche Ventilanordnungen in Betracht zieht. Am häufigsten wird eine im Prinzip
aus einem Käfig und einer Kugel bestehende Herzklappenanordnung verwendet, die an einer ausgeschnittenen Stelle der
absteigenden Aorta eingesetzt wird. In Ventilen dieser Art wird eine Elastomerkugel verwendet, deren Brauchbarkeit über
längere Zeitabschnitte von den Elastomereigenschaften abhängt.
Zusätzlich muß ein "Käfig" in der Form von Begrenzungsstreben vorgesehen werden, um die Kugel in der Nähe des Ventilsitzes
zu halten. Diese Streben ragen in den Blutstrom und stellen ein Hindernis für den freien Blutdurchfluß dar, was unerwünschte
Turbulenzerscheinungen zur Folge hat. Wenn Ventile dieser Art
offen sind, muß das Blut um die Kugel herumfließen, die selbst verhältnismäßig groß ist und einen bedeutenden Teil des Querschnitts
des normalen Blutflußkanals versperrt. Das Kugelventil schließt sich nach jeder Systole mit einem hörbaren Klicken,
was eine starke psychische Belastung des Patienten darstellt. Schließlich werden beim Schließen des Kugelventils von der
Kugel noch rote Blutkörperchen zerquetscht, was eine direkte Krankheitsursache ist.
Einweg-Klappenventile sind konstruiert worden um diese Schwierigkeiten zu überwinden. Diese Klappenventile
konnten einige der bei Kugel-Käfig-Ventilen auftretenden
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Probleme ausschalten, doch haben sie andere Nachteile, so besonders das Auftreten von Zonen, die nicht ständig von
Blut durchspült werden und damit zu gefährlichen Blutgerinnseln Anlaß geben können. Als weiterer Nachteil dieser Klanpenventile
1st zu erwähnen, daß bei einer ungeöffneten Klappe ein Teil der Klappe in den Blutfluß ragt und zu Wirbelbewegungen
führt. Der erwünschte laminare Fluß wird dadurch unmöglich, die Ventilklappen beginnen zu schwingen und erhöhen damit die
Turbulenz des Blutflusses, was seinerseits starke Druckunterschiede am Klappenventil und unzureichende Durchblutung,
besonders der Körperextremitäten zur Folge hat.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten durch Schaffung einer künstlichen Herzklappe mit einem
ringförmigen Gehäuse und einer im wesentlichen rechteckigen öffnung in demselben. Mehrere dreieckige Klappen sind drehbar
an dem die öffnung umschließenden Gehäuse angebracht. Die Spitzen der Klappen treffen so zusammen, daß sie in der öffnung
einen dichten Verschluß ergeben. Klappenform und Klappenbewe-) gung sind so gewählt, daß die Klappen durch den Blutfluß betätigt
werden ohne denselben zu behindern und ohne Wirbel zu erzeugen, und daß dabei eine Spülung der Klappen stattfindet,
obwohl diese den Blutdurchfluß nur in einer Richtung gestatten.
In der Mitte des Ventils befindet sich eine Kugel zur Dichtung,
die ein Gegenstück zu den Klappenspitzen und einen Anschlag für dieselben darstellt, sodaß der Blutrückfluß verhindert wird, ·
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Die Klappen und. die Innenflächen des Ventilgehäuses sind aus
einem chemisch inaktiven, undurchlässigen Material hergestellt, während die Außenflächen des Ventilgehäuses aus einem chemisch
inaktiven, porösen Material angefertigt sind um ein Einwachsen des lebenden Gewebes der Aorta und des Herzens in die äußere
Gehäusefläche zu ermöglichen, ohne dabei die öffnung zu verstopfen
oder ein einwandfreies Arbeiten der Klappen zu verhin~ dern.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, teilweise aufgeschnittenen künstlichen Herzventils
in der geöffneten Stellung.
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgeschnittenen künstlichen Herzventils in der geschlossenen
Stellung.
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht einer der Klappen.
Figur 4 ist ein Querschnitt längs der in Figur 2 mit
4-4 bezeichneten Linie.
Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen
AuBführungsform eines teilweise aufgeschnittenen, künstlichen Herzventils.
Figur 6 ist schließlich ein Querschnitt längs der in
Figur 5 mit 6-6 bezeichneten Linie.
In den verschiedenen Figuren sind gleichartige Teile
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mit gleichen Bezugssymbolen bezeichnet. Das erfindungsgemäße
künstliche Herzventil ist allgemein mit 10 bezeichnet.
Ventil 10 kann in das Herz als Ersatz für die Aortenklappe oder Mitralklappe eingesetzt werden und das Gehäuse 11
wird dementsprechend der Form des aufnehmenden Organteils angepaßt. Da das Herz und die Aorta elastisch sind, ist die Gehäuseform
nicht besonders kritisch. In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist das Äußere des Gehäuses 11 im
wesentlichen zylindrisch. Der Durchmesser des Gehäuses 11 ist
durch den Durchmesser des Herzens und der Aorta des Patienten gegeben. Da das Ventil 10 eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer
hat, kann in jungen Patienten ein etwas größeres Ventil verwendet werden. Es werden in diesem Fall die aufnehmenden
Organteile etwas gestreckt, sodaß die Organe des Empfängers noch wachsen können, ohne daß es dabei notwendig wird, ein
größeres Ventil einzusetzen. Der Außendurchmesser des Gehäuses
11 verjüngt sich zu den beiden zylindrischen Enden hin, an denen der Öffnungsradius 12 auftritt. Diese Verjüngung der
Gehäuseenden erleichtert das Einsetzen des Ventils in das Herz und die Aorta und ergibt außerdem ein verhältnismäßig
glattes Gefäß für den Blutdurchfluß.
Gehäuse 11 besteht aus einer porösen Außenfläche 13 und einer undurchlässigen Innenfläche 14. Außenfläche 13 und
Innenfläche H können direkt verbunden werden, sodaß ein einheitliches ganzes entsteht, oder sie können, wie dargestellt,
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TWIiPpWif^ fii ι" ψψ
über eine metallische Zwischenschicht 15 verbunden werden. Die poröse Außenfläche 13 läßt das lebende Gewebe des Herzens
und der Aorta in das Gehäuse 11 wachsen, sodaß das Ventil für immer in seiner richtigen Stellung gehalten wird. Doch darf
das Gewebe nicht das gesamte Gehäuse durchwachsen und in das
Ventilinnere eindringen, da dies den Betrieb des Ventils stören und den Blutdurchfluß unterbinden würde» Um derartige Störungen
zu vermeiden, wird eine undurchlässige Innenfläche gewählt.
Die Innenfläche 14 des Gehäuses 11 läuft in einer
Lippe 16 aus, die eine im wesentlichen rechteckige öffnung 17 zwischen den beiden Enden des Gehäuses umgibt. Die in den
Figuren dargestellte quadratische öffnung wird verwendet, obwohl im Prinzip rechteckige Öffnungen die gleichen Ergebnisse
ermöglichen. Die Form der auf Öffnung 17 zulaufenden Innenwände ist derart, daß keine Wirbelbildung im Blutfluß auftritt, daß
aber Blut über alle Ventilabschnitte fließt und damit eine ständige Spülung gewährleistet ist. Dies vermeidet Stagnationszonen und Hohlräume, 'in denen sich Blutgerinnsel bilden können.
Die Formgebung der Innenfläche 14 und die abgerundete Kante 16 der öffnung 17 ergeben laminaren Blutfluß durch die Öffnung
17.
Eine Dichtung 18 ist im Gehäuse 11 in der Mitte der Öffnung 17 vorgesehen. In der in Figuren 1,2 und 4 dargestellten
vorzugsweisen Ausführungsform besteht die Dichtung 18 aus einer Kugel 19>
die durch mehrere Halterungen 20 festgehalten
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wird. Wie dem Fachmann sofort ersichtlich, kann statt der Kugelform eine andere Form für die Dichtung 18 gewählt werden,
so zum Beispiel ein Ellipsoid oder ein Konus. Die die Kugel 19 festhaltenden Halterungen 20 müssen möglichst geringen Querschnitt
haben, um den Blutdurchfluß nicht zu behindern; sie müssen andrerseits genügend fest und starr sein um die Kugel
19 ständig in der gleichen Stellung im Gehäuse 11 zu halten.
In der vorzugsweisen Ausführungsform sind die Halterungen 20
W aus dünnen Drahtstücken 21 angefertigt, die mit einem Ende in
das Gehäuse 11, mit dem anderen in die Kugel 19 eingesetzt sind.
Vier Klappen 22 sind drehbar an den Innenflächen 14 des Gehäuses 11 befestigt. Die Klappen 22 haben eine Krümmung
wie eine Sinuskurve, sodaß sie sofort auf den vom Herz kommenden Blutstrom ansprechen und außerdem zur Spülung aller Ventilteile
mit durchfließendem Blut beitragen. Die Klappen 22 sind mit Y-förmigen Stiften 23 drehbar am Gehäuse 11 befestigt. Wie
. in Figuren 1 und 3 dargestellt, ist ein Ende jedes Stifts 23
als Drehachse an der Ecke der zugehörigen Klappe 22 befestigt, ein anderes Ende jedes Stifts 23 ist als Drehachse an der
Eckkante der benachbarten Klappe 22 befestigt, und der dritte Ausläufer jedes Stifts ist mit der Innenfläche 14 des Gehäuses
11 verbunden. Die vier Klappen 22 sind damit durch vier Stifte
23 drehbar am Gehäuse 11 befestigt, wobei jeder Stift ein Ende
zweier benachbarter Klappen drehbar mit dem Gehäuse 11 verbunden
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hält. Ein Ende jedes Stifts 23 ist im Gehäuse 11 an jeder Ecke
der rechtwinkligen Öffnung 17 angebracht, sodaß jede der im wesentlichen dreieckigen Klappen 22 jeweils einer gekrümmten
Lippe 16 gegenüberliegt. Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Klappen sich gegenseitig ergänzen
und in der geschlossenen Stellung die rechteckige öffnung
17 abdecken und abdichten. Die Viskosität des Blutes macht es notwendig einen etwa 10 Mikron breiten Spalt zwischen benachbarten
Klappen freizulassen,·sodaß die Klappen beim Verschließen
nicht aneinander haften, gleichzeitig aber einen dichten Verschluß der Öffnung 17 ergeben. Die Klappenspitzen sind nicht
abgerundet, um im geschlossenen Zustand einen dichten Abschluß
zu erzielen. Figur 4 zeigt die Gesamtkrümmung der Klappen 22
und ihre Verbindung mit der abgerundeten Lippe 16,
Wie in Figur 3 dargestellt, hat die Klappe 22 eine konkave Vertiefung 24 an ihrer Spitze. In diese Vertiefung
paßt ein Kugelsegment der Kugel 19, wenn die Klappen im geschlossenen Zustand aneinander anliegen (Figur 4). An der Oberseite
der Klappe 22 ist längs des Drahtstücks 21 eine Führung 25 vorgesehen, die aus einer Erhöhung der Oberfläche mit einer
Furche zur teilweisen Aufnahme des Drahtstücks 21 besteht.
Figuren 5 und 6 beziehen sich auf eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen künstlichen Herzklappe, die allgemein mit 110 bezeichnet ist. In diesem Fall besteht das
Ventil 110 aus einem ringförmigen Gehäuse 111 mit C-förmigen
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Querschnittsprofil. Die konkave Außenfläche des Gehäuses 111
ist aufgerauht, um das Aufbringen einer Schicht 115 aus Dacron-
oder Teflongewebe zu ermöglichen, mit dem das lebende Gewebe der Aorta verbunden werden kann. Bei Verwendung einer derartigen
Kunststoffschicht braucht die Außenfläche des Ge'häuses 111
nicht porös zu sein, da das lebende Gewebe des Herzens und der Aorta sich mit der Kunststoffschicht verbindet und nicht in
die Außenfläche des Gehäuses einzuwachsen braucht. Sämtliche Kanten des Gehäuses 11 sind abgerundet, um dem laminaren Blutdurchfluß
keine Hindernisse entgegenzustellen. Das Gehäuse 111 wird aus einem geeigneten, chemisch inaktiven Material hergestellt,
das mit dem Körpergewebe verträglich ist. Die Innenfläche 114 muß undurchlässig sein, um das Durchwachsen von
lebendem Gewebe zu verhindern. Die Form der Innenfläche 114
des Gehäuses 111 ähnelt einer Sanduhr, d.h. der Oberteil 112
ist konisch ausgebildet und verjüngt sich auf eine rechteckige Öffnung 117 zu. Die Öffnung 117 erstreckt sich nach unten über
eine Länge, die weniger als der Hälfte der kürzesten Rechtecksseite entspricht und bildet eine konische untere Innenfläche,
deren Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Öffnung anwächst.
In der Mitte der öffnung 117 im Gehäuse ist eine
Abdichtung 118 vorgesehen, die aus einem Ball in ßllipsoidform besteht, der in der Mitte des Gehäuses an mehreren Halterungen
120 mit elliptischem Querschnitt befestigt ist. Die Halterungen
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120 sind am Ball119 und der Innenfläche 114 des Gehäuses 111
befestigt und haben einen möglichst geringen Querschnitt, um dem durchfließenden Blut einen geringen Widerstand entgegenzusetzen.
Um turbulente Strömung an den Befestigungspunkten der Halterungen 120 am Ball 119 und an den Innenflächen 114- auszuschließen,
sind die Halterungen 120 an den Befestigungspunkten verbreitert.
Vier Klappen 122 sind drehbar an der Innenfläche 114
des Gehäuses 111 angebracht. Zur Befestigung dieser dreieckigen
Klappen 122 dienen Stifte 123, deren Form und Anbringung ähnlich wie in der ersten Ausführungsform sind. Die Klappen 122 ergänzen
sich gegenseitig und ergeben in der in Figuren 5 und 6 gezeigten Stellung einen dichten Verschluß der Öffnung 117. Die Oberflächenform jeder Klappe ist derart, daß sie den kleinstmöglichen
Widerstand für den Durchfluß von Blut durch das Ventil 110 bei geöffneten Klappen ergibt. Die günstigste Oberflächenform kann
durch Versuche festgestellt werden, die mit verschiedenen Blutviskositäten,
Abmessungen der öffnung, Durchflußmengen, Durchflußgeschwindigkeiten
und zum öffnen und Schließen des Ventils benötigten Zeiten durchzuführen sind. Derartige Versuche haben
ergeben, daß in den meisten Fällen die dargestellte Form die günstigste Klappenform ist, d.h. die oberen und unteren Oberflächen
sind konvex und symmetrisch zu einer durch den Stift , 123 verlaufenden Mittellinie. Der Querschnitt der Klappen ähnelt
dem Querschnitt einer Tragfläche, die sich zur Kante hin und zu
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zwei Seiten hin verjüngt. Ähnlich wie die in Figur 3 dargestellten
Klappen 22 haben die Klappen 122 eine konkave Vertiefung 124 an ihrer Spitze. Die Vertiefung 124 ist so ausgebildet,
daß die Spitze der Klappe 122 an der unteren Fläche des Balls 119 dicht anliegt, wenn die Klappen in der in Figuren 5 und 6
dargestellten Weise das Ventil schließen.
Da die Erfindung zur Verwendung im menschlichen Körper bestimmt ist, müssen sämtliche Teile der künstlichen Herzklappe
aus Materialien hergestellt sein, die chemisch inaktiv, ungiftig, reizlos, sterilisierbar und nicht koorodierend in Körperflüssigkeiten
sind. Zusätzlich müssen die verschiedenen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Materialien miteinander
verträglich sein und genügend mechanische Festigkeit aufweisen, um ohne Veränderungen oder Beschädigungen über praktisch
unbegrenzte Zeit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung im menschlichen Körper zu funktionieren. Nur wenige Materialien genügen
diesen Anforderungen, so zum Beispiel rostfreie Stähle mit hohem Chromgehalt, Titan, oder Kunststoffe, wie verstärkte
) heißhärtende Kunststoffe, glasfaserverstärkte Polyester, Epoxyharze,
Akrylharze, Polykarbonate, Formaldehydpolymeren und Polyamide. Alle diese Materialien sind prinzipiell geeignet,
doch sind gesinterter Kohlenstoff oder Aluminiumoxyd für das gesamte Gehäuse und die Klappen vorzuziehen, und Vitalium, dessen
Zusammensetzung in der Aeronautical Material Specification No.
5385 c, Herausgeber Society of Automotive Engineers, beschrieben
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ist, ist besonders geeignet für die Stifte und die Dichtung. Gesinterter Kohlenstoff und Aluminiumoxyd sind besonders geeignet
für das Gehäuse 11, da sie einerseits in poröser Form für die Außenfläche 13, andrerseits in undurchlässiger Form für
die Innenfläche 14 verfügbar sind.
Während der Systole wird im Betrieb Blut vom Herz in
Pfeilrichtung auf die Klappen zugetrieben, die dabei um die Haltestifte nach unten in die in Figur 1 dargestellte Stellung
eingedreht werden. Wenn die Klappen sich in ihrer nach abwärts geneigten Stellung befinden, geben sie die volle rechtwinklige
Öffnung für den Blutdurchfluß frei, abgesehen von der im Verhältnis
zur Gesamtöffnungsflache geringen, von der Dichtung eingenommenen Fläche. Aufgrund ihrer Krümmung sprechen die
Klappen sofort auf den Blutstrom an und stellen ihm einen äußerst geringen Widerstand entgegen. In der geöffneten Stellung
ergeben die Klappen ferner einen Spalt zwischen der rechtwinkligen
öffnung und den Seiten zweier benachbarter Klappen, durch den Blut fließen und die Klappenunterseiten spülen kann.
Ψθϊιώ. sich das Herz auszudehnen beginnt,. beginnt ein Blutrückfluß
auf das Herz zu, und dabei übt das Blut eine Kraft auf die Klappenunterseiten aus und die Klappen werden aufgrund
ihrer Krümmung nach oben getrieben und in Berührung mit der dichtenden Kugel gebracht. Die Klappenform hat ein sofortiges
Ansprechen der Klappen auf das Zurückfließen des Blutes zur
Folge, und die Klappen bewegen sich.innerhalb von vier Zehnte1-
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Sekunden von der völlig geöffneten Stellung in die völlig
geschlossene Stellung. Wenn in der vorzugsweisen Ausführungsform, die Klappen sich der völlig geschlossenen Stellung nähern,
in der sie an der Unterseite der Kugel anliegen, kommen die Führungen 25 in Eingriff mit den Drahtstücken 21 , die .jegliche
Fehlstellung der Klappen in Bezug auf die Dichtung 18 korrigieren.
In der geschlossenen Stellung liegen die konkaven Vertiefungen an den Klappenspitzen fest an der Unterseite der Kugel
^ an und ergeben einerseits eine Abdichtung, andrerseits eine
Ausrichtung der Klappen. In allen Abschnitten des erfindungsgemäßen
Ventils findet ein Durchfluß entweder während des normalen Vorwärtsflusses oder während des Rückflusses von Blut statt.
Dies ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, da dadurch sämtliche Innenflächen ständig mit Blut gespült und Blutgerinnsel
verhindert werden. Nach dem Einsetzen der künstlichen Herzklappe in das Herz eines Empfängers muß dieselbe für eine gewisse
Zeit am Herz und an der Aorta befestigt werden, um dem lebenden Gewebe Zeit zu geben in das poröse Äußere des Gehäuses einzu-
f wachsen. Zur Erleichterung der Assimilation wird beim Einsetzen
der künstlichen Herzklappe mit ihrer porösen Außenfläche ein Ring aus Dacrongewebe (Polyäthylenterephthalat) oder aus einem
anderen geeigneten Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, um das Gehäuse gelegt, und der aufnehmende Organteil wird an diesen
Ring genäht, um die erfindungsgemäße künstliche Herzklappe
vorübergehend festzuhalten.
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Zum Zwecke der Erläuterung der vorliegenden Erfindung
wurden spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben, doch sind Abänderungen, speziell in der Formgebung der Teile, im Rahmen
der Erfindung möglich, deren Umfang ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche gegeben ist.
10 S S/k ! 11 1 S
Claims (29)
- PASESTANSPRUCHE1 J Künstliche Herzklappe in Form eines Einwegventils, gekennzeichnet durch ein eine rechteckige öffnung (17;117) umschließendes Gehäuse (11;111); eine im Gehäuse (11;111) angebrachte Dichtung (18;118); und mehrere, an der Innenfläche (14;114) des Gehäuses (11;111) bei der öffnung (17;117) drehbar angebrachte, dreieckige Klappen (22;122), die sich in einer Richtung in Abhängigkeit von der Richtung des Flüssigkeitsstroms öffnen und bei Umkehrung der Flußrichtung sich schließen, und deren Spitzen in der geschlossenen Stellung an der Dichtung (18;118) anliegen.
- 2. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze jeder Klappe an der Dichtung (18;118) anliegt, wenn die Klappen (22;122) geschlossen sind.
- 3. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine undurchlässige Innenfläche (145114.) des Gehäuses
- 4. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 3, gekennzeichnet | durch eine poröse Außenfläche (13; 113).
- 5. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11;111) aus gesintertem Kohlenstoff.
- 6. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11; 111) aus Aluminiumoxyd.
- 7. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 4, gekennzeichnet108824/1119durch eine zwischen die poröse Außenseite (13) und die undurchlässige Innenseite (H) eingeschobene, metallische Zwischenschicht (15).
- 8. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Klappen (22}122) mit einer zur Klappenspitze hin verlaufenden Vertiefung (24;124), die in der geschlossenen Stellung der Klappen (22;122) an der Dichtung (18;118) anliegt.
- 9. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dichtung (18) bestehend aus einer in der Mitte der öffnung (17) im Gehäuse (11) angebrachten Kugel (19) und zwischen der Kugel (19) und dem Gehäuse (11) angebrachten Halterungen (20) für die Kugel.
- 10. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch Drahtstücke mit kreisförmigem Querschnitt als Halterungen (20) für die Kugel.
- 11. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch einen Ball (119) in der Form eines Ellipsoids als Dichtungsbestandteil.
- 12. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch mehrere Drahtstücke mit elliptischem Querschnitt als Halterungen (120).
- 13. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit gekrümmtem Oberflächenprofil.
- 14. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit sinusförmigem Querschnitts-profil.
- 15. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Klappen (22; 122) mit konvexen, auf die Klappenspitze zu sich verjüngenden oberseitigen und unterseitigen Querschnittsprofilen.
- 16. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit konvexen, zu der in der Klappenspitze endenden Mittellinie symmetrischen Klappenoberflächen.
- % 17. Künstliche Herzklappen nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch sich auf die Spitzen hin und auf die beiden jede Spitze umschließenden Seiten hin verjüngende Klappen (22j122).
- 18. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Klappen (122) mit tragflächenartigem Querschnitt.
- 19. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stifte (23;123), die als Achsen in die Ecken der Klappen (22;122) ragen und an den Innenflächen (14;114) des Gehäuses (11;111) befestigt sind, sodaß die Klappen um die Stifte drehbar am Gehäuse befestigt sind.
- 20. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Y-förmige Stifte (23;123), die mit einem Ende in eine Klappe (22;122) ragen und mit einem zweiten Ende in die benachbarte Klappe ragen, sodaß die Klappen um die109824/1119als Drehachsen wirkenden Enden drehbar sind, während das dritte Ende jedes Stifts am Gehäuse (11j111) befestigt iet.
- 21. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässige Innenfläche (14;114) nach innen geneigt ist, um die rechteckige öffnung (17;117) zu bilden.
- 22. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch nach innen geneigte Innenflächen (14;114), die eine öffnung (17;117) mit vier gleichlangen Seiten bilden.
- 23. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch nach innen geneigte Innenflächen (14), die in einer abgerundeten Lippe (16) enden.
- 24. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse (11;111), dessen Durchmesser sich zu den beiden Zylinderenden hin verjüngt.
- 25. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennaeichnet durch ein ringförmiges Gehäuse (111) mit C-förmigem Querschnittsprofil.
- 26. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine in den konkaven, das C-fö'rmige Querschnittsprofil ergebenden Gehäuseteilen angebrachte Schicht (115) aus Polyäthylenterephthalat.
- 27. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch abgerundete Gehäuseenden.4/1119
- 28. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf jeder Klappe (22) angebrachte Führung (25), die beim Schließen der Klappe (22) mit den Halterungen (21) der Dichtung (18) in Eingriff kommt und die Klappen aufeinander und auf die Dichtung ausrichtet.
- 29. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klappen (22;122) beim Zuströmen von Blut auf die ins Herz eingesetzte künstliche Herzklappe öffnen, und beim Zurückströmen des Bluts nach Entspannung des Herzmuskels schließen.1 0 S 8 ? L I " 1 1 9
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---|---|---|---|---|
CS159428B1 (de) * | 1972-02-01 | 1975-01-31 | ||
US4017911A (en) * | 1974-05-28 | 1977-04-19 | American Hospital Supply Corporation | Heart valve with a sintered porous surface |
US3938197A (en) * | 1974-09-03 | 1976-02-17 | Simcha Milo | Central flow prosthetic cardiac valve |
US3934347A (en) * | 1975-01-14 | 1976-01-27 | Lash Oral Implants | Dental prosthetic structure and method |
US4078268A (en) * | 1975-04-24 | 1978-03-14 | St. Jude Medical, Inc. | Heart valve prosthesis |
USRE31040E (en) * | 1975-04-24 | 1982-09-28 | St. Jude Medical, Inc. | Heart valve prosthesis |
US4101984A (en) * | 1975-05-09 | 1978-07-25 | Macgregor David C | Cardiovascular prosthetic devices and implants with porous systems |
US4114202A (en) * | 1977-01-28 | 1978-09-19 | Roy Henry A | Prosthetic valve assembly for use in cardiovascular surgery |
US4276132A (en) * | 1978-01-19 | 1981-06-30 | Shiley Incorporated | Electro-chemically machined ring and strut structure for prosthetic heart valves |
US4343049A (en) * | 1979-03-08 | 1982-08-10 | Shiley, Inc. | Electro-chemically machined ring and strut structure for prosthetic heart valves |
EP0061430B1 (de) * | 1981-03-17 | 1986-09-10 | Valter Marconi | Mechanische Herzklappenprothese, versehen mit zwei frei bewegbaren Klappen |
US4339831A (en) * | 1981-03-27 | 1982-07-20 | Medtronic, Inc. | Dynamic annulus heart valve and reconstruction ring |
US4416029A (en) * | 1981-05-11 | 1983-11-22 | Kaster Robert L | Trileaflet prosthetic heart valve |
US4599081A (en) * | 1982-09-30 | 1986-07-08 | Cohen Fred M | Artificial heart valve |
IT1240111B (it) * | 1990-02-21 | 1993-11-27 | Sorin Biomedica Spa | Anello di sutura per protesi valvolari cardiache |
JPH05184611A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-07-27 | Kenji Kusuhara | 弁輪支持器具及びその取り付け方法 |
US5137532A (en) * | 1991-07-15 | 1992-08-11 | Onx, Inc. | Prosthetic heart valve |
US6296663B1 (en) * | 1995-03-29 | 2001-10-02 | Medical Cv, Inc. | Bileaflet heart valve having open channel and swivel pivots |
US6699283B2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-03-02 | Daniel Clarke Mazzucco | Heart valve with rectangular orifice |
US8449606B2 (en) * | 2005-10-26 | 2013-05-28 | Cardiosolutions, Inc. | Balloon mitral spacer |
US8092525B2 (en) * | 2005-10-26 | 2012-01-10 | Cardiosolutions, Inc. | Heart valve implant |
US9259317B2 (en) * | 2008-06-13 | 2016-02-16 | Cardiosolutions, Inc. | System and method for implanting a heart implant |
US8852270B2 (en) * | 2007-11-15 | 2014-10-07 | Cardiosolutions, Inc. | Implant delivery system and method |
US8778017B2 (en) * | 2005-10-26 | 2014-07-15 | Cardiosolutions, Inc. | Safety for mitral valve implant |
US8216302B2 (en) * | 2005-10-26 | 2012-07-10 | Cardiosolutions, Inc. | Implant delivery and deployment system and method |
US7785366B2 (en) * | 2005-10-26 | 2010-08-31 | Maurer Christopher W | Mitral spacer |
US20070131284A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-14 | Montgomery W C G | Montgomery soft stroke one way valve |
US8932348B2 (en) | 2006-05-18 | 2015-01-13 | Edwards Lifesciences Corporation | Device and method for improving heart valve function |
AU2013245451A1 (en) * | 2006-06-01 | 2013-10-31 | Edwards Lifesciences Corporation | Prosthetic insert for improving heart valve function |
WO2007140470A2 (en) | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Edwards Lifesciences Corporation | Prosthetic insert for improving heart valve function |
US8480730B2 (en) * | 2007-05-14 | 2013-07-09 | Cardiosolutions, Inc. | Solid construct mitral spacer |
US8597347B2 (en) * | 2007-11-15 | 2013-12-03 | Cardiosolutions, Inc. | Heart regurgitation method and apparatus |
US8591460B2 (en) * | 2008-06-13 | 2013-11-26 | Cardiosolutions, Inc. | Steerable catheter and dilator and system and method for implanting a heart implant |
US9232998B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-01-12 | Cardiosolutions Inc. | Trans-apical implant systems, implants and methods |
US9289297B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Cardiosolutions, Inc. | Mitral valve spacer and system and method for implanting the same |
JP6731339B2 (ja) | 2013-06-14 | 2020-07-29 | カーディオソリューションズ インコーポレイテッドCardiosolutions, Inc. | 僧帽弁スペーサ並びにその移植システム及び方法 |
US10383729B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-08-20 | The Provost, Fellows Foundation Scholars, and The Other Members of the Board, of the College of The Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth Near Dublin (TCD) | Heart valve treatment device and method |
EP3429647A1 (de) | 2016-03-17 | 2019-01-23 | Centro Cardiologico Monzino | Polymere und deren verwendung zur herstellung von lebenden herzklappen |
EP3284984B1 (de) | 2016-08-16 | 2020-01-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rückschlagventil |
WO2019144121A1 (en) | 2018-01-22 | 2019-07-25 | Edwards Lifesciences Corporation | Heart shape preserving anchor |
CA3089782A1 (en) | 2018-02-09 | 2019-08-15 | The Provost, Fellows, Foundation Scholars, And The Other Members Of Board, Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin | A heart valve therapeutic device |
WO2021024183A1 (en) | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Croivalve Ltd. | Apparatus and methods for treating a defective cardiac valve |
CN115090164B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-05-02 | 苏州市立医院 | 一种血液检测用搅拌装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3314420A (en) * | 1961-10-23 | 1967-04-18 | Haeger Potteries Inc | Prosthetic parts and methods of making the same |
US3370305A (en) * | 1965-05-28 | 1968-02-27 | Goott Bernard | Heart valve with magnetic hinge means |
GB1118816A (en) * | 1965-10-15 | 1968-07-03 | Lucas Industries Ltd | Valves |
GB1165698A (en) * | 1965-11-05 | 1969-10-01 | Guinness De Laszlo M A P Henry | Improvements in or relating to Prostheses |
US3445863A (en) * | 1965-12-08 | 1969-05-27 | Juro Wada | One-way valve device suitable for use as a heart valve |
US3438394A (en) * | 1965-12-10 | 1969-04-15 | Univ Minnesota | Toroidal heart valve |
US3448465A (en) * | 1966-07-11 | 1969-06-10 | Us Health Education & Welfare | Pivoted butterfly type heart valve |
-
1970
- 1970-09-15 US US7244970 patent/US3689942A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-11-04 GB GB5238470A patent/GB1270360A/en not_active Expired
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---|---|
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CA938402A (en) | 1973-12-18 |
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US3689942A (en) | 1972-09-12 |
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