DE2700531C2 - Rahmengerüst für eine Herzklappe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rahmengerüst für eine Herzklappe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie es aus S. Sugie et al., »The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery«, Bd. 57, S. 455—463 (1969), bekannt ist

Grundsätzlich sind mit einem Rahmengerüst bzw. einem Stützrahmen versehene bioprosthetische Herzklappen bekannt, weiche klappenförmige Implantate halten, die entweder xenogene (heterogene) oder allotrope (homologe) Implantate sein können.

Derartige Implantate sind im allgemeinen auf entsprechenden Rahmengerüsten angebracht, bei welchen durch einen entsprechenden Ring eine starre öffnung, wie beispielsweise aus der FR-PS 203 88 43 bekannt ist, festgelegt wird.

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Rahmengerüst (S. Sugie et al.) sind die Ansätze haarnadelartig gestaltet, wobei die Schenkel der Ansätze praktisch direkt aneinanderliegend verlaufen, so daß sie nicht nach innen gebogen weiden können, um eine Änderung des Offnungsdurchmessers des Rahmengerüstes zu ermöglichen. Neben dieser konfigurationsbedingten Steifigkeit trägt auch das Material Titan, das zur Herstellung verwendet wird, dazu bei, eine Änderung und Anpassung des Öffnungsdurchmessers des Rahmengerüstes zu unterbinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein in radialer Richtung elastisches Rahmengerüst zu schafdas Rahmengerüst äußerst einfach und zuverlässig herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser z'jigt

F i g. 1 eine perspektivische DarcsrHung einer bioprosthetischen Herzklappe;

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung, welche das aus Draht bestehende Rahmengerüst für eine Herzklappe veranschaulicht;

F i g. 3 einen Grundriß des Rahmengerüstes und F i g. 4 eine Seitenansicht des Rahmengerüstes.

In der F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine bioprosthetische Herzklappe in ihrer Gesamtheit bezeichnet weiche zur Implantation in einer Aortenposition ausgebildet ist Ob diese Herzklappe 10 dazu dient eine natürliche Aortenklappe oder eine Mitralklappe oder aber eine Trikuspidalklappe zu ersetzen, hängt in weitem Umfang von der Größe der Herzklappe und von der Konstruktion ihrer Nahtmanschette oder Verbindungsmanschette oder des entsprechenden Rahmengerüstes ab. Erfindungsbezogen haben alle drei Typen von Klappen im wesentlichen dieselben Merkmale, und es ist in der vorliegenden Beschreibung deshalb eine Aortenklappe zur Veranschaulichung als Beispiel gewählt

Die Herzklappe 10 weist ein Rahmengerüst 11 und ein klappenförmiges Implantat 12 auf. Als Implantat 12 eignet sich ein entsprechend präpariertes xenogenes Schweineimplantat.

Das Implantat 12 hat drei Ansätze 13,14,15, welche entlang den Verbindungslinien 15 aneinandergrenzen.

Das Rahmengerüst 11 besteht im wesentlichen aus einem flexiblen Ringrahmen 16, welcher entsprechend geformt, gepolstert und mit einem biokompatiblen Ma-

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terial derart abgedeckt wird, daß die fertiggestellte mens vermindert Somit ist der Ringrahmen 16 in der Herzklappe innerhalb eines menschlichen Herzens posi- Lage, eine begrenzte Kontraktion sowie eine Expansion tioniert werden kann und das Einwachsen von Gewebe auszuführen, wenn die U-Schenket 20 der Ansätze 17 bis in das Material ermöglicht, mit welchem der Rahmen 19 und innen und nach außen gebogen werden, abgedeckt ist Der Ringrahmen 16 weist eine ringförmi- 5 Außerdem sind die Verbindungsabschnitte 21 selbst ge Konfiguration auf und besteht im wesentlichen aus in der Lage, eine begrenzte Biegung auszuführen. Insbeeinem einzigen Stück Federdraht, welcher derart ge- sondere kann die Krümmung jedes bogenförmigen Verformt ist, daß eine Triade oder ein mit drei Ansätzen 17, bindungsabschnhtes 21 etwas zunehmen oder abneh-18,19 versehenes Gebilde entsteht, wobei die Ansätze men. Eine derartige Biegung ermöglicht eine leichte, 17,18,19 über dem Umfang eip.es Ringes auf bsabstan- io jedoch bedeutsame Veränderung in den Positionen der det voneinander angeordnet sind und sich in axialer Ansätze 17 bis 19 relativ zueinander und in bezug auf Richtung erstrecken. - die Achse der Herzklappe 10, wie es durch die unterbro-

Fig.2 zeigt die U-förmig ausgebildeten Ansätze 17 chenen Linien in der Fig.3 veranschaulicht ist Die bis 19. Gemäß F i g. 2 weist jeder Ansatz 17 bis 19 auge- Konfiguration der Öffnung des Ringrahmens kann damein eine U-förmige Konfiguration auf, wobei die is her durch Kräfte verändert werden, die während jedes Schenkel 20 an ihren unteren Enden, die auf Abstand Schlagen eines Herzens auftreten, in dem eine derartige voneinander angeordnet sind, giatt in bogenförmige bioprosthetische Herzklappe 10 implantiert ist Das Verbindungsabschnitte 21 übergehen. Die bogenförmi- Rahmengerüst kann daher in bestimmten Umfang degen Verbindungsabschnitte 21 erstrecken sich in Um- formiert werden und hat die Fähigkeit, während des fangsrichtung und sind jeweils mit benachbarten Sehen- 20 Herzschlages sich La geringem jedoch definiertem Umkeln 20 der Ansätze 17,18,19 verbunden. fang auszudehnen und zusammenzuziehen. Diese Fa-

Der Federdraht, aus welchem der Ringrahraen 16 ge- higkeit ist nicht nur dazu vorteilhak, eine verbesserte formt ist, hat seine Endabschnitte 22 entlang φη bogen- Lebensdauer oder eine besonders Jangzvitige zuverläsförmigen Verbindungsabschnitten 21 mit Hilfe einer sige Arbeitsweise eines xenogenen oder eine homoloentsprechenden Hülse 23 verbunden. Sowohl die Lage 25 gen Implantates zu gewährleisten, sondern es besteht als auch die Art der Verbindung sind von Bedeutung, darüber hinaus durch diese Eigenschaft auch die Mögwenn eine besonders lange Lebensdauer des Rahmen- lichkeit, daß die Ansätze mit einem Gleitverschluß an gerüstes gewährleistet sein solL Es hat sich gezeigt daß ihren freien Rändern geschlossen werden können, und die mittlere Zone eines bogenförmigen Verbindungsab- zwar in einer Weise, die der physiologischen Arbeitsschnittes 21 ein Bereich ist, in welchem verhältnismäßig 30 weise sehr nahekommt

geringe Spannungen auftreten, und die Verwendung ei-

ner Hülse 23, welche durch Krimpen mit den Enden des Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Federdrahtes verbunden ist, führt zu einer Anordnung,

bei der praktisch keine Materialprobleme auftreten, die
dicht ist und bei welcher auch keine Errnüdungsbrüche 35
zu befürchten sind, wie sie bei einer Schweißverbindung
erstaunlich rasch vorkommen können.

. Der Federdraht weist geeigneterweise einen kreisförmigen Querschnitt auf und hat mit Ausnahme des Bereiches der Hülse 23 über seine gesamte Längsausdehnung 40
einen im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser. Jeder U-förmige Ansatz 17, 18,19 hat eine abgerundete
oder glatt gekrümmte Oberseite. Ir. ähnlicher Weise
sind die unteren Enden der U-Schenkel derart nach außen gebogen, daß ein glatter Obergang zu den Verbin- 45
dungsabschnitten 21 erfolgt

Das Rahmengerüst 11 besteht zfeckmäßigerweise
aus einem Federdrahtmaterial, welches nicht korrodiert,
eine hohe Ermüdungsfestigkeit aufweist und biokompatibel ist Ein besonders geeignetes Material hierfür ist so
ein Stahl. Speziell hat sich ein Stahl der Firma Elgiloy,
Elgin, Illinois, USA, mit der Bezeichnung »Elgiloy« bewährt Es können jedoch auch andere geeignete rostfreie Stähle oder Legierungen verwendet werden, sofern sie die oben genannten Eigenschaften aufweisen. 55

Es ist ersichtlich, daß die bogenförmigen Verbindungsabschnitte 21 in der Anordnung den Umriß des
Öffnungsringes der Herzklappe 10 festlegen. Da die
Verbindungsabschnitte 21 durch die als Saumhalter dienenden Ansätze 17,18,19 unterbrochen sind und da die 60
unteren Enden jedes Paares von U-Schenkeln 20 im
Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die U-Schenkel 20 nach innen zur Mitte der Herzklappe 10
gebogen sein können, wie es aus der F i g. 4 ersichtlich
ist wird der Abstand zwischen benachbarten, segment- 65
artigen Verbindungsabschnitten 21, bezogen auf die U-Form der Ansätze 17 bis 19, verringert. Es wird dadurch
der effektive Umfang Lzw. Durchmesser des Ringrah-

Claims (4)

27 OO Patentansprüche:

1. Rahmengerüst für eine Herzklappe mit einem entlang dem Umfang einer Ringkonfiguration ange- s ordneten Ringrahme.i (16), von dem in bezug auf die Ringkonfiguration nach der einen Seite in axialer Richtung Ansätze (17,18,19) abstehen, die in Ringrahmenabschnitte übergehen, die als gewölbte Verbindungsabschnitte (21) zwischen benachbarten An- to Sätzen (17,18,19) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (17,18,19) jeweils U-förmig ausgebildet sind, daß die U-Schenkel gerundet in die Ringrahmenabschnitte übergehen, daß zwischen den U-Schenkeln eines Ansatzes (17, !8,19) jeweils ein Freiraum gebildet ist und daß die Ansätze (17,18,19) und die Verbindungsabschnitte (21) aus einem Federstahldraht bestehen, dessen Endabschnitte (22) in der Mitte eines der gewölbten Verbindungsabschnitte (21) mittels einer rohrförmigen Hülse £3) miteinander verbunden sind, weiche sich über die Endabschnitte (22) erstreckt

2. Rahmengerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (23) an den beiden Endabschnitten (22) durch eine Krimpverbindung befe- 2s stigtist

3. Rahmengerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gewölbte Verbindungsabschnitt (21) sich mit einem Hauptteil seiner Länge entlang einer Ebene senkrecht zur Achse des Rahmengerüsts (11) erstreckt

4. Rahmei^crüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ansätze (17,18,19) des Ringrahmens (16) an seinem oberen Ende abgerun-

Diese Aufgabe wird bei einem Rahmengerüst nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst

Besondere Ausführungsarten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2—4.

Durch die Erfindung wird somit ein flexibles bzw. verhältnismäßig leicht biegbares und einfach herstellbares Rahmengenist geschaffen, welches während des Herzschlages seine Abmessungen und seine Konfiguration in bestimmten Umfang ändern kann. Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß das Rahmengerüst in Reaktion auf Kräfte in einem bestimmten Umfang nachgeben kann, wenn derartige Kräfte die Tendenz haben, die Konfiguration und speziell den Umfang des Öffnungsringes in radialer Richtung zu verändern. Eine derartige Flexibilität und leichte Verformbarkeit ermöglicht es, daß die blattartigen Ansätze an ihren freien Rändern mit einem gleitbaren Verschlußelement eine entsprechend gute Abdichtung bewirken können, und zwar in ähnlicher Weise, wie es physiologisch geschieht Dadurch wird nicht nur die Arbeitsweise verbessert, sondern es werden insbesondere auch die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer wesentlich erhöht

Besonders vorteilhaft ist die Biegemöglichkeit der U-Schenkel der Ansätze aufeinander zu und voneinander weg, so daß dadurch die vom Ringrahmen gebildete Durchmesseröffnung variierbar ist, ohne daß dabei die axiale Länge des Ringrahmens und der daran angebrachten Herzklappe merklich beeinflußt wird. Die Verbindung des Federstahldrahtes in der Mitte eines der Verbindungsabschnitte mittels einer rohrförmigen Hül-

det ist und daß die U-Schenkel '20) über einen Teil 35 se, vorzugsweise als Krimpverbindung, ermöglicht es,

ihrer Länge parallel zueinander angeordnet sind.