DE3200721C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Herzklappen­ prothese nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

In der EP-A1 23 797 ist eine Herzklappenprothese be­ schrieben, bei der ein Paar verschwenkbare Ventilglie­ der in einem ringförmigen Ventilgehäuse eingesetzt ist und den strömenden Blutstrom steuert, indem die Ven­ tilglieder hämodynamisch öffnen und schließen.

Die funktionelle Kopplung der Ventilglieder am ring­ förmigen Gehäuse einerseits und die konstruktive Art und Weise dieser Kopplung andererseits sind dabei nicht nur relativ kompliziert, sondern auch insofern als nicht optimal zu bezeichnen, als der Strömungs­ querschnitt für den Blutstrom in der Offenstellung der Herzklappe relativ stark verengt ist, die Blutdurch­ flußmenge also relativ stark gedrosselt wird.

Eine weitere bekannte Herzklappenprothese ist die Starr′sche Herzklappe, die aus einem Teflonring be­ steht, der einen Metallkorb abstützt, in welchem eine Kugel angeordnet ist. Der Ring dient als Ventilsitz, die Kugel als Verschlußkörper und der Metallkorb als Gleitführung für die Kugel. Die Starr′sche Herzklappe ist einem üblichen, im Gebiet der Strömungsdynamik an­ gewendeten Kugelventil gleichzusetzen.

Eine andere künstliche Herzklappenprothese, die zu gu­ ten Ergebnissen geführt hat, besteht aus einem Ring aus Kunststoff, der mit dem endokardischen Gewebe gut verträglich ist, wobei der Ring als Ventilsitz dient und außen eine Umfangsausnehmung aufweist, die geeig­ net ist, einen Gewebering ebenfalls aus Kunststoff aufzunehmen, der als Verankerungsmittel für die an das aufnehmende Gewebe angebrachten Verbindungsfäden dient. Der den Ventilsitz bildende Ring weist zwei kleine dünne Ansätze auf, die nach innen abstehen und dazu bestimmt sind, mit zwei Armen, die mit einem als Ventilverschlußkörper dienenden Teller fest verbunden sind, in Eingriff zu gelangen und deren lockere Anlen­ kung zu bilden.

In diesem Fall ist die Herzklappenprothese einem übli­ chen, im Industriegebiet angewendeten Scharnierventil gleichzusetzen und beseitigt den Nachteil der Befesti­ gung des Metallkorbs bei der Starr′schen Herzklappe.

Diese bekannten Herzklappenprothesen weisen aber auch gewisse Nachteile auf. Sie zwingen den Träger zu einer täglichen gerinnverhütenden Behandlung, um die Mög­ lichkeit von fibrinösen Ablagerungen oder von Gerin­ nungen an den Teilen der Herzklappenprothese auf ein Mindestmaß herabzusetzen, und zwar besonders bei je­ nen, die im Blutstrom angeordnet und durch diesen an­ geströmt werden. Bei der Starr′schen Herzklappe beste­ hen z. B. diese Teile aus dem Metallkorb und der Kugel, während sie bei der Scharnierklappe durch die Ansätze und die Anlenkarme des Tellers gebildet sind.

Die fibrinösen Ablagerungen oder Gerinnungen können nach einer gewissen Zeit entweder durch mechanische Wirkung der Kugel oder der Anlenkansätze oder auch aus anderen Gründen zu einer Lösung von Klappenbruchteilen Anlaß geben, die im Blutstrom mitgeführt werden und zu den peripheren Arterien gelangen können, wodurch Embo­ lien verursacht werden können, die manchmal sehr schwer sein können, insbesondere dann, wenn sich der Blutpropf im Gehirn ansetzt.

Die Herzklappenprothese mit angelenktem Teller bietet zwar die Besonderheit, zu geringeren fibrinösen Abla­ gerungen oder Gerinnungen Anlaß zu geben, da der im Blutstrom ausgesetzte Bereich geringer ist, sie weist aber nach längerer Zeit den Nachteil auf, daß die Öff­ nung des Tellers, die durch die Ansätze und die Arme gebunden ist, nicht ganz vollständig ist und nach und nach kleiner wird, nämlich gerade aufgrund einer Fest­ setzung dieser Ablagerungen, wodurch eine Drosselung der Blutdurchflußmenge durch die Herzklappenprothese mit folglicher Blutstauung in den Herzhöhlen und et­ waiger Herzdekompensationen entsteht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher in der Schaffung einer Herzklappenprothese mechanischer Art und neuer Ausbildung, die die Nachteile der fibri­ nösen Ablagerungen oder Gerinnungen der bekannten Herzklappenprothese wenn auch nicht ganz, so doch zu­ mindest zum größtmöglichsten Teil beseitigt, wobei die dem Blutstrom ausgesetzten und zu diesen Ablagerungen Anlaß gebenden Teile auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden und gleichzeitig eine vollständige Öffnung der Herzklappenprothese erzielt werden kann, so daß die Drosselungen der Blutdurchflußmenge beseitigt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt somit in der konstruktiven Lösung der Verbindung beziehungsweise Einhängung der Ventilglieder an dem als Ventilsitz dienenden Trage- bzw. Einsatzring, und zwar insbeson­ dere in der Art und Weise wie die Ventilglieder am ge­ nannten Ring eingehängt sind, und zwar unter Sicherung der erforderlichen Beweglichkeit der Ventilglieder. Gerade diese Art der Verbindung und insbesondere die Lage dieser Verbindungsmittel gewährleisten die Funk­ tionalität und Effizienz der anmeldungsgemäßen Herz­ klappenprothese und garantieren, daß die Ablagerungen und Gerinnungen einerseits und auch die Drosselungen der Durchflußmenge andererseits minimiert sind.

Durch die erfindungsgemäße Herzklappenprothese können etwaige fibrinöse Ablagerungen oder Gerinnungen auf das Mindestmögliche herabgesetzt und folglich die Ge­ fahr von Blutpropfenbildungen verringert werden.

Zusätzlich dazu ermöglicht die erfindungsgemäße Herz­ klappenprothese eine vollständige Öffnung ihres Durch­ laßweges, wobei ihre hämodynamische Funktion nahezu gleich jener einer normalen Herzklappe ist und somit jede Gefahr einer Drosselung der Blutdurchflußmenge durch sie hindurch vermieden wird. Dies bringt den großen Vorteil, daß das Herz des Patienten oft als Folge der Anschaffung dieser Herzklappe auch das ei­ gene Volumen bedeutend herabsetzt (die Herzhypertro­ phie ist auf die Erhöhung der Tätigkeit zurückzufüh­ ren, der der Herzmuskel als Folge von Herzklappenschä­ den oder jedenfalls Herzkrankheiten ausgesetzt ist), die eigene Kontraktilität verbessert und der Herzde­ kompensationszustand verschwindet.

Die Erfindung wird nachfolgend für zwei Ausführungs­ formen anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Herzklappenprothese gemäß der vorliegenden Erfindung im Aufriß und mit den Klappenteilen in geschlossener Stellung;

Fig. 2 eine Ansicht der Herzklappenprothese gemäß Fig. 1 im Seitenaufriß mit in offener Stel­ lung dargestellten Klappenteilen, wobei die Herzklappenprothese in der im Schnitt gezeig­ ten Hauptschlagader eingesetzt ist;

Fig. 3 einen Aufriß der Herzklappenprothese gemäß Fig. 1 von der linken Seite gesehen;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des den Ventil­ sitz bildenden Ringes, der auf seinem Umfang mit dem zu Verankerung der Verbindungsfäden an der Hauptschlagader bestimmten Gewebering versehen ist, wobei diese Figur zwei Reihen von diametral gegenüberliegenden und zur Auf­ nahme der Anlenkansätze für die Klappenteile bestimmten Sitzen zeigt;

Fig. 5 einen der den Verschlußkörper bildenden Klap­ penteile im Stirnaufriß, der mit zwei dünnen Anlenkansätzen versehen ist, die zum Eingriff in die im Ring gemäß Fig. 4 ausgebildeten Sitze bestimmt sind;

Fig. 6 einen der zwei Klappenteile einer zweiten Ausführungsform des Verschlußkörpers im Stirnaufriß, wobei dieser Klappenteil mit einem einzigen Anlenkansatz versehen ist;

Fig. 7 einen Abschnitt des den Ventilsitz bildenden Ringes, der mit dem zur Aufnahme des Ansatzes des Klappenteils gemäß Fig. 6 bestimmten An­ lenksitz versehen ist;

Fig. 8 einen Schnitt der Herzklappe in offener Stel­ lung gemäß den Fig. 6 und 7 längs der dia­ metralen Linie, die senkrecht zu jener ver­ läuft, welche durch die beiden Anlenksitze durchgeht; und

Fig. 9 einen Teilschnitt der Herzklappe in offener Stellung gemäß den Fig. 1 bis 5 im wesent­ lichen längs der Linie IX-IX von Fig. 3.

In den Fig. 1 bis 5 und 9 ist eine erste Ausfüh­ rungsform der Erfindung dargestellt. Die darin gezeig­ te Herzklappenprothese besteht im wesentlichen aus ei­ nem steifen Ring 1 aus einem Kunststoff, der mit dem Bindegewebe verträglich ist, an welchem er zu befesti­ gen ist und das in diesem Fall als Hauptschlagader A in Fig. 2 bezeichnet ist. Ein zu diesem Zweck sehr gut geeigneter Kunststoff wird im Handel mit dem Warenzei­ chen PIROLITE vertrieben und faßt die Eigenschaften einer Sterilisierungsfähigkeit im Autoklav, einer gu­ ten Verträglichkeit seitens der Gewebe, einer langen Lebensdauer und Beständigkeit gegen den Angriff durch chemische Stoffe in sich zusammen, was alles für diese Prothesenart erforderlich ist.

Der aus steifem Kunststoff bestehende und den Ventil­ sitz bildende Ring 1 weist eine äußere Umfangsnut 2 auf, in welcher ein Ring 3 aus Kunststoffgewebe einge­ setzt ist. Ein zu diesem Zweck sehr geeigneter Faser­ kunststoff ist jener, der im Handel unter dem Waren­ zeichen DACRON vertrieben wird und die Eigenschaften einer Beständigkeit gegen organische Flüssigkeiten, einer chemisch und biologisch inerten Beschaffenheit, mechanischen Festigkeit und Sterilisierbarkeit im Au­ toklav in sich zusammenfaßt, was alles für diese Gewe­ beart notwendig ist.

Die oben beschriebenen Elemente bilden die festen Ele­ mente der Herzklappenprothese.

Die beweglichen Elemente sind aus zwei Klappenteilen 4, 4 a aufgebaut, die eine bogenförmige Ausbildung und im Grundriß die Form eines stumpfwinkligen Kreissek­ tors aufweisen (Fig. 5).

Diese Klappenteile 4, 4 a sind längs ihres zum Eingriff mit dem Ring 1 bestimmten Randes mit zwei dünnen An­ sätzen 5 versehen, die mit einer kugelförmigen Spitze 6 enden.

Der Ventilsitz bildende Ring 1 besitzt, zwischen dem zum Eingriff mit den Klappenteilen 4 und 4 a bestimmten Rand, zwei spitzenartige Teile 7, die zur Begünstigung der Öffnungsbewegung der Klappenteile 4, 4 a dienen.

Ferner sind auf der Innenwand 8 des Ringes 1 zwei Rei­ hen von diametral gegenüberliegenden Sitzen 9 und 9′ vorgesehen, die aus bogenförmigen und herausstehenden nachgiebigen Zungen 29 gebildet sind, die zur Aufnahme der dünnen Ansätze 5 und zum Halten derselben in die­ sen mit Spiel bestimmt sind, um deren freie Bewegung zu ermöglichen. Nach dem Einschnappen der Ansätze 5 bleiben die Klappenteile 4, 4 a am Ring 1 angelenkt und ihre Öffnungs- und Schließbewegung wird somit in zwei Teilen geführt, wobei ihre Seitenverschiebung inner­ halb einer gewissen Toleranz verhindert wird.

Aufgrund der minimalen Fläche des dem Blutstrom ausge­ setzten Anlenkbereichs wird eine starke Herabsetzung der Ablagerungen von fibrinösen Stoffen und Gerinnun­ gen in diesen Bereichen erreicht, und daher die Gefahr von Blutpropfenbildungen verringert.

Die in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Ausfüh­ rungsform unterscheidet sich von der vorherigen nur dadurch, daß die Klappenteile 14 in der Mitte des zum Eingriff mit dem den Ventilsitz bildenden Ring be­ stimmten Randes einen einzigen Ansatz 15 geringster Länge aufweisen, der ebenfalls mit einer kugelförmigen Spitze 16 endet.

In diesem Fall sind in der Innenwand des Ringes 1 zwei diametral gegenüberliegende kugelförmige Sitze 17 an­ geordnet, die durch kugelförmige Ausnehmungen 27 in der Innenwand gebildet sind, die mit dem Außenbereich des Randes des Ringes 1 in Verbindung stehen und zur schnappartigen Aufnahme der kugelförmigen Spitze 16 des Ansatzes 15 mit einem gewissen Spiel bestimmt sind, um die Bewegung der Herzklappe mit einer gewis­ sen Freiheit zu ermöglichen.

Bei dieser Ausführungsform fällt die dem Blutstrom ausgesetzte Fläche des Anlenkbereichs praktisch aus, und es wird daher die Ablagerung von fibrinösen Stof­ fen und Gerinnungen sowie folglich die Gefahr von Blutpropfenbildungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Claims (2)

1. Herzklappenprothese mit zwei verschwenkbaren Ven­ tilgliedern (4, 4 a, 14) mit bogenförmiger Kontur und mit einem Ring (1), der als Auflage für die Ventil­ glieder (4, 4 a, 14) dient und der von einem Nahtring (3) aus künstlichem Gewebe umschlossen ist, wobei jedes Ventilglied (4, 4 a, 14) im Mittelbereich (10) der am Ring (1) anliegenden Seite mindestens je ei­ nen Ansatz (5, 6) aufweist, der an entsprechenden Stellen der Wandung des Ringes (1) diametral zuein­ ander angeordnete Sitze (9, 9′, 17) beweglich ein­ greift, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ansatz (5, 6) einen dünnen Bereich (5) und ei­ ne endseitig angeordnete kugelförmige Verdickung (6) aufweist, daß jeder Sitz (9, 9′, 17) zwei mit der Wand des Ringes (1) verbundene, bogenförmig heraus­ stehende nachgiebige Zungen (29) aufweist, in die der Ansatz (5, 6) einschnappbar und frei beweglich ist, oder daß jeder Sitz (9, 9′, 17) eine in die In­ nenwand des Ringes (1) eingeformte kugelförmige Ausnehmung (27) aufweist, in denen der Ansatz (5, 6) einschnappbar und frei beweglich ist.

2. Herzklappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilglieder (4, 4 a, 14) die Form eines stumpf­ winkligen Kreissektors aufweisen.