DE2612810C3 - Herzklappenprothese - Google Patents

Description

Die geometrische Lage der Stifte 3 und 15 muß so gewählt werden, daß in jeder Stellung des Schließkörpers a < b erfüllt ist.

Die F i g. 4c stellt einen Spezialfall einer halboffenen Gelenklagerung dar. Der Gelenkzapfen 3 greift hier in eine relativ flache Mulde 16 ein, die auf der Öffnungsseite in den Schließkörper 2 eingearbeitet ist. Diese Ausführung ist strömungstechnisch besonders günstig. Auf der Gegenseite befindet sich wieder ein Anschlagstift 15. Analog zu der Ausführung gemäß F i g. 4b gilt für die Lage der Stifte 3 und 15 a < b. Der Winkel <x, der die Flankensteilheit der Mulde 16 angibt, darf einen gewissen Grenzwert a*_r nicht unterschreiten. Bei cn = oikr tritt Selbsthemmung ein. txtr hängt von der Geometrie der Mantelfläche 4 des Schließkörpers und der Innenfläche 5 des Ventilringes 1 sowie von der Art der verwendeten Materialien ab und muß empirisch bestimmt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

ZEICHNUNGEN BLATT 1

Int. Cl.*: A 61 F 1/22

ßekanntmachungstag: 4. Juni 1980

FIG. 1

FlG. 2

030 123/252

Claims (1)

1. Leckspalt vermieden. Dieser Leckspalt wird zwar auch bei der Herzklappe gemäß DE-OS 23 42 102 vermieden, aber in diesem Falle durch eine sehr komplizierte Herstellung erkauft Bei der Herzklappe nach der Erfindung gelingt es, die Vorteile der bekannten Herzklappenprothese zu verwirklichen, ohne daß die erwähnten Nachteile auftreten. Insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Herzklappe eine einwandfreie streifenförmige Abdichtung erreicht und dennoch bei der öffnung des Schließkörpers der volle Schließquer- ι ο schnitt freigegeben. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die Schließflächen aus Kreiszylinderflächen ausgeschnitten sind, die bekanntlich selbst bei engen Toleranzen einfach und kostengünstig herzustellen sind. Dadurch ist es möglich, zur Herstellung der künstlichen Herzklappe Materialien zu verwenden, die zwar von den biologischen Anforderungen her äußerst günstig, aber mechanisch schwierig zu bearbeiten sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die exakte streifenförmige Dichtung ohne Gefahr eines Verklemmens des Schließkörpers im Ventilring erreicht wird (Selbsthemmung). Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung, den Schließkörper strömungsgünstig derart zu gestalten, daß durch die an dem Schließkörper während der Füllungsphase angreifenden Strömungskräfte bereits eine Schließbewegung gegen Ende der Herzfüllungsphase eingeleitet wird. Dies ist außerordentlich wichtig, um die Rückströmung aus der Herzkammer in den Herzvorhof möglichst klein zu halten. Durch die Schrägstellung der Schließebene in dem Kreiszylinder, dessen Mantelfläche die Innenfläche des Ventilringes bildet, wird zudem erreicht, daß der Schließkörper auf die Dichtfläche nicht hart aufschlägt, wie dies bei den bisher üblichen Herzklappenprothesen der Fall ist, bei denen der Schließkörper eine Ruckbewegung ausführt. Die Herzklappe nach der Erfindung ist daher auch in hämolytischer Hinsicht besonders günstig.

   Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

   Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Herzklappe,

   F i g. 2 die geometrische Beziehung zwischen Ventilring und Schließkörper,

   Fig.3 einen Querschnitt mit verschiedenen Stellungen des Schließkörpers und

   Fig.4a—4c verschiedene Möglichkeiten zur Lagerung des Schließkörpers.

   Die Herzklappenprothese gemäß F i g. 1 besteht aus dem Ventilring 1, dem Schließkörper 2 und den Gelenken 3 zur Lagerung des Schließkörpers 2. Die Gelenke 3 sind einerseits im Ventilring 1 und andererseits im Schließkörper 2 eingelassen. Der Ventilring 1 kann aus Kunststoff oder einem geeigneten Metall, z. B. Titan, hergestellt werden. Er ist in üblicher Weise noch von einem textlien Nahtring eingefaßt, der hier nicht dargestellt ist. Die Innenkontur des Ventilringes 1 und damit die Dichtfläche 5 ist von den beiden parallelen Ebenen 8 und 9, die zugleich die Stirnflächen des Ventilringes 1 bilden, aus der Mantelfläche eines Kreiszylinders ausgeschnitten, dessen Achse um die Mittellinie 7 um wenige Grad x_v im Uhrzeigersinn gekippt ist

   Der Schließkörper 2 hat eine scheibenähnliche Form und kann aus Kunststoff, Metall oder Kohlenstoff hergestellt sein. Die Außenfläche 4 des Schließkörpers 2 ist aus dem gleichen Kreiszylinder ausgeschnitten,

   45 dessen Mantelfläche die Innenfläche 5 des Ventilringes bildet. Dabei ist jedoch die Neigung x_s der Zylinderachse in bezug auf die Senkrechte auf der Schließkörpermittelebene um einige Grad höher als die Neigung a_r zwischen der erwähnten Zylinderachse und der Senkrechten auf der Stirnfläche 8 des Ventilringes. Abhängig vom Material bzw. von der Kombination der Materalien für Schließkörper und Ventilring wird die Neigung x_v der Achse des Kreiszylinders, aus dessen Mantelfläche die Innenfläche 5 und die Außenfläche 4 herausgeschnitten sind, so in bezug auf die Ebenen 8 und die Mittelebene des Schließkörpers 2 abgestimmt, daß bei geschlossenem Ventilkörper und somit bei der linienhaften Berührung (Dichtungslinie) der Flächen 5 und 4 keine Selbsthemmung auftritt.

   Die oben beschriebene, räumlich geometrische Relation zwischen Ventilring 1 und Schließkörper 2 läßt sich anhand von F i g. 2 verdeutlichen. Der Ventilring 1 wird mit Hilfe eines Schrägschnittes (Winkel x_r) durch einen kreisförmigen Hohlzylinder 10 mit der Wandstärke d gewonnen. Den Schließkörper 2 erhält man durch einen Schrägschnitt (Winkel x_s) durch den Kern 11 des Hohlzylinders 10. Die unterschiedliche Neigung der Schrägschnitte für Ventilring 1 und Schließkörper 2 entspricht der Winkeldifferenz x,—x* Wichtig ist, daß die Außenfläche 4 des Schließkörpers 2 mit der Innenfläche 5 des Ventilringes 1 konform ist, da die beiden Flächen 4 und 5 demselben Kreiszylinder 11 angehören.

   In F i g. 3 sind verschiedene Stellungen des Schließkörpers 2 und seine Lagerung gezeigt Wie ersichtlich, ist der Schließkörper 2 mittels der im Ventilring 1 eingelassenen Zapfen 3 exzentrisch gelagert Die Lagerung ist als halboffenes Drehgelenk ausgebildet Der Bügel 12 dient als Anschlag für den Schließkörper 2 in geöffnetem Zustand. In geschlossenem Zustand erkennt man das Grundprinzip der Dichtung. Aufgrund der Verschiedenheit der Winkel x_s und x_r ergibt sich eine periphere Schnittlinie zwischen der Ventilringfläche 5 und der Mantelfläche 4 des Schließkörpers 2. Da die Winkel a_s und x, jedoch nur wenig voneinander abweichen, ergibt sich ein schleifender Schnitt, d. h. die Schnittlinie (Dichtungslinie) 13 ist zu einer ringförmigen, sich über den Schließkörperumfang erstreckenden Dichtungszone erweitert. Die Größe dieser Dichtungszone hängt von den Winkeln und den Materialeigenschaften (Verformbarkeit) ab.

   Wie in F i g. 3 gezeigt, sind die Kanten an dem Umfang des Schließkörpers 2 abgerundet Dies wirkt sich strömungsgünstig aus.

   In den F i g. 4a bis 4c sind verschiedene Möglichkeiten für die Lagerung des Schließkörpers 2 dargestellt Außerdem wird das tragflügelähnliche Profil des Schließkörpers 2 gezeigt. Die Zapfenlagerung gemäß F i g. 4a entspricht der in F i g. 1 dargestellten Lagerung. Die Gelenke können als einfache zylindrische Stifte ausgeführt werden, die durch den Ventilring 1 hindurch in den Schließkörper 2 eingesteckt werden. Die Gelenkachse 6 verläuft parallel zur Halbachse des Ventilringquerschnittes 7. Die Drehachse liegt nicht in der durch die Dichtzone definierten Fläche 14, sondern ist zur Öffnungsseite hin verschoben. Die in Fig.4b gezeigte halboffene Gelenklagerung entspricht annähernd der Ausführung gemäß F i g. 3. Auf der Schließseite ist hier ein Stift 15 in den Ventilring 1 eingelassen. Dieser Stift verhindert eine Verschiebung des Schließkörpers zur Schließseite hin und dient gleichzeitig als Anschlag für den Schließkörper in geöffnetem Zustand.