DE2056798A1 - Künstliche Herzklappe - Google Patents

Künstliche Herzklappe

Info

Publication number
DE2056798A1
DE2056798A1 DE19702056798 DE2056798A DE2056798A1 DE 2056798 A1 DE2056798 A1 DE 2056798A1 DE 19702056798 DE19702056798 DE 19702056798 DE 2056798 A DE2056798 A DE 2056798A DE 2056798 A1 DE2056798 A1 DE 2056798A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heart valve
artificial heart
valve according
housing
flaps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702056798
Other languages
English (en)
Inventor
Der Anmelder Ist
Original Assignee
Rapp, Richard Kuebler, Glendale, Calif (V St A )
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rapp, Richard Kuebler, Glendale, Calif (V St A ) filed Critical Rapp, Richard Kuebler, Glendale, Calif (V St A )
Publication of DE2056798A1 publication Critical patent/DE2056798A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/24Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
    • A61F2/2403Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with pivoting rigid closure members
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/24Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
    • A61F2/2442Annuloplasty rings or inserts for correcting the valve shape; Implants for improving the function of a native heart valve
    • A61F2/246Devices for obstructing a leak through a native valve in a closed condition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/02Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/03Check valves with guided rigid valve members with a hinged closure member or with a pivoted closure member
    • F16K15/035Check valves with guided rigid valve members with a hinged closure member or with a pivoted closure member with a plurality of valve members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838Plural
    • Y10T137/7839Dividing and recombining in a single flow path
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7898Pivoted valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7898Pivoted valves
    • Y10T137/7903Weight biased

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
Ihr Zeichen Un,.r Zeichen /Ca
RICHARD KUEBLER RAPP 1251 IMPERIAL DRIVE GLENDALE, CALIFORNIA V.St.A.
Künstliche Herzklappe
109824/1119
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtich.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
• 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
OpptMV«iOret PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT
205679?
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.
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.
109024/1 1 1 9
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
1 0 S 3 2 U i 1 1 1 9
2056791
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, ·
109824/1119
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
1 0 9 8 2 A / 1 1 1 ff
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,
10 9 8 2 4/1119
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
109S24V1 11.9
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
1 0 9 P, 7 Ui 1 1 1 9
-*- 205679Ö
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
1 0 9. S ? A / 1 1
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
1 0 8 0 1 U!1 1 19
-">- 2056793
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
1 0 S I'} L ! 1 1 1 9
2056795
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
1 0 5 Π ? U ! 1 ι 1 ο
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-
109 0 24/1 119
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.
1 0 S P- ? Λ /Τ119
2056793
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)

  1. PASESTANSPRUCHE
    1 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. 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. 3. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine undurchlässige Innenfläche (145114.) des Gehäuses
  4. 4. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 3, gekennzeichnet | durch eine poröse Außenfläche (13; 113).
  5. 5. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11;111) aus gesintertem Kohlenstoff.
  6. 6. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11; 111) aus Aluminiumoxyd.
  7. 7. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 4, gekennzeichnet
    108824/1119
    durch eine zwischen die poröse Außenseite (13) und die undurchlässige Innenseite (H) eingeschobene, metallische Zwischenschicht (15).
  8. 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. 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. 10. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch Drahtstücke mit kreisförmigem Querschnitt als Halterungen (20) für die Kugel.
  11. 11. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch einen Ball (119) in der Form eines Ellipsoids als Dichtungsbestandteil.
  12. 12. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch mehrere Drahtstücke mit elliptischem Querschnitt als Halterungen (120).
  13. 13. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit gekrümmtem Oberflächenprofil.
  14. 14. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit sinusförmigem Querschnitts-
    profil.
  15. 15. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Klappen (22; 122) mit konvexen, auf die Klappenspitze zu sich verjüngenden oberseitigen und unterseitigen Querschnittsprofilen.
  16. 16. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Klappen (22;122) mit konvexen, zu der in der Klappenspitze endenden Mittellinie symmetrischen Klappenoberflächen.
  17. % 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. 18. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Klappen (122) mit tragflächenartigem Querschnitt.
  19. 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. 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 die
    109824/1119
    als Drehachsen wirkenden Enden drehbar sind, während das dritte Ende jedes Stifts am Gehäuse (11j111) befestigt iet.
  21. 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. 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. 23. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch nach innen geneigte Innenflächen (14), die in einer abgerundeten Lippe (16) enden.
  24. 24. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse (11;111), dessen Durchmesser sich zu den beiden Zylinderenden hin verjüngt.
  25. 25. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 1, gekennaeichnet durch ein ringförmiges Gehäuse (111) mit C-förmigem Querschnittsprofil.
  26. 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. 27. Künstliche Herzklappe nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch abgerundete Gehäuseenden.
    4/1119
  28. 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. 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
DE19702056798 1969-11-28 1970-11-18 Künstliche Herzklappe Pending DE2056798A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88067469A 1969-11-28 1969-11-28
US7244970 US3689942A (en) 1969-11-28 1970-09-15 Prosthetic heart valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2056798A1 true DE2056798A1 (de) 1971-06-09

Family

ID=26753386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702056798 Pending DE2056798A1 (de) 1969-11-28 1970-11-18 Künstliche Herzklappe

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3689942A (de)
JP (1) JPS50158B1 (de)
CA (1) CA938402A (de)
DE (1) DE2056798A1 (de)
GB (1) GB1270360A (de)
ZA (1) ZA707685B (de)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
JPS50158B1 (de) 1975-01-07
GB1270360A (en) 1972-04-12
CA938402A (en) 1973-12-18
ZA707685B (en) 1971-08-25
US3689942A (en) 1972-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2056798A1 (de) Künstliche Herzklappe
EP0910313B1 (de) Prothetische mitral-herzklappe
DE69933026T2 (de) Mechanische herzklappe
DE69721550T2 (de) Herzklappenprothese mit nahtteil aus nicht-gleichförmiger radialer breite
EP0910314B1 (de) Prothetische herzklappe
DE2742681C3 (de) Prothetisches Verschlußelement zum Ersatz der Mitral- und Tricuspldalklappe im menschlichen Herzen
DE2819089C2 (de)
DE4336899C1 (de) Doppelflügel-Herzklappenprothese
DE69930500T2 (de) Herzklappenprothese
DE2815756A1 (de) Prothetisches verschlusselement zum ersatz der klappen im menschlichen herzen
DE69827016T2 (de) Herzklappenprothese
DE10046550A1 (de) Prothetische Mitral-Herzklappe
DE102008012438B4 (de) Mechanische Aortenklappe für die endovaskuläre Implantation
DE1932817A1 (de) Rueckflussverhinderndes Ventil
EP0182090A2 (de) Herzklappenprothese
DE2137782A1 (de) Künstliches Glied bzw. Organ für Lebewesen
DE212010000177U1 (de) Stützsystem für bioprothetische Klappen mit Kommissurenstützen mit herzförmigen Öffnungen
DE102011107551B4 (de) Anuloplastiering
EP0144699A2 (de) Vorrichtung zum wahlweisen Öffnen und Verschliessen von rohrförmigen Körperorganen, insbesondere der Harnröhre
DE20122916U1 (de) Stentventil
DE1541286B1 (de) Herzklappenprothese
EP1197242A1 (de) Venenverweilkanüle
EP0275951B1 (de) Herzklappenprothese
EP0355323B1 (de) Herzklappenprothese
DE2612810B2 (de) Herzklappenprothese