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Die
Erfindung betrifft einen selbstexpandierenden Stent zur Einführung einer
medizinischen Vorrichtung in eine Körperhöhle eines Menschen oder eines
Tieres, umfassend einen röhrenförmigen Körper, der
radial expandierbar und zwischen einem ersten Durchmesser, der einem
Arbeitszustand des Stents entspricht, und einem zweiten Durchmesser,
der größer als
der erste ist und einem Ruhezustand des Stents entspricht, einziehbar
und axial expandierbar und zwischen einer ersten Länge, die
dem Arbeitszustand entspricht, und einer zweiten Länge, die
geringer als die erste ist und dem Ruhezustand entspricht, einziehbar
ist, wobei dieser röhrenförmige Körper erste
feste flexible Fäden,
die Seite an Seite in der Zahl von mindestens zwei angeordnet sind,
indem sie erste Mehrfachfäden
bilden, die in einer ersten Spiralrichtung um eine Längsachse
des röhrenförmigen Körpers gewickelt
sind, und zweite feste flexible Fäden umfasst, die Seite an Seite
in der Zahl von mindestens zwei angeordnet sind, indem sie zweite
Mehrfachfäden
bilden, die in eine zweite Spiralrichtung, die zur ersten entgegengesetzt
ist, um die genannte Längsachse
gewickelt sind, wobei jeder in eine der Richtungen gewickelte Mehrfachfaden
in die andere Richtung gewickelte Mehrfachfäden in einer geflochtenen Anordnung
kreuzt.
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Man
kennt seit langem Stents, die als Gefäßdilatatoren (Speiseröhrendilatatoren
oder andere) verwendet werden (GB-1205743). Diese Stents, die von
einem röhrenförmigen Geflecht
von Einzelfäden
gebildet sind, umfassen im Ruhezustand Fäden, die einen ziemlich kleinen
Winkel gegen eine Mantellinie des Rohrs bilden, das heißt maximal
30°. Die
Stents dieser Art bieten keine ausreichende radiale Expansionskapazität, wenn
sie freigegeben werden, nachdem sie radial komprimiert wurden. Ihr
Widerstand gegen das Zusammendrücken
ist ebenfalls unzureichend bei ihrer Verwendung in Körperhöhlen, deren
Wände auf
den eingeführten Stent
einen starken radialen Druck ausüben.
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Man
hat deshalb versucht, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine
Verflechtung der Einzelfäden
gemäß einem
größeren Winkel
vorgesehen wird, so dass die Fäden
im Ruhezustand des Stents einen Winkel von mehr als 45°, vorzugsweise
von mindestens 60° bezüglich einer
Mantellinie des Stents aufweisen (US-A-4655711 und US-A-4954126).
Die Stents mit großem
Verflechtungswinkel besitzen jedoch einen großen Nachteil. Der röhrenförmige Stent
muss nämlich
um das 2- bis 3-fache seiner Anfangslänge gestreckt werden, um in
einen Vaskulärintroduktor
eingeführt
werden zu können.
Er nimmt dabei 40 bis 50% der Länge
des letzteren ein, indem er ihn versteift und seinen Durchgang durch
den Femoralkanal kompliziert macht, über den die Einführung in
den Körper
im Allgemeinen begonnen wird. Bei dem Abwurf zieht sich die röhrenförmige Struktur
in der Länge
um das zwei- bis drei-fache zusammen. Es ist deshalb sehr schwierig,
die Länge,
die sich in der inneren Höhle
des behandelten Körpers
entfalten wird, und die genaue Stelle, an der der Stent sich verankern
wird, zu schätzen,
was schwere Probleme mit sich bringen kann. Beispielsweise kann
sich eine Stentlänge über eine
Gefäßgabelung
hinaus entfalten und auf diese Weise einen nicht wünschenswerten
Arterienverschluss mit sich bringen, wenn der Stent mit einer Abdeckung
bedeckt ist, wie es bei Luminalendoprothesen der Fall ist. In einem
anderen Fall, wenn die abgewickelte Länge zu kurz ist, wird das behandelte Aneurysma
nicht geschlossen. Schließlich
hat sich gezeigt, dass Stents mit großem Verflechtungswinkel und mit
Einzelfäden
im Inneren der behandelten Aneurysmen keine gute Festigkeit gegenüber dem
arteriellen Druck aufweisen. Im Inneren des Aneurysmas, das heißt dort,
wo die Stents von Seiten der Gefäßwand keine radiale
Komprimierung erfahren, neigen diese dazu, sich aufzublähen, was
Dichtungsverluste begünstigt.
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Andere
röhrenförmige Geflechte
auf der Basis von Fäden,
die in in den menschlichen Körper
einzuführenden
Vorrichtungen verwendet werden, werden auch insbesondere in EP-A-0183372, US-A-3509883, US-A-5061275
und US-A-5171262 beschrieben.
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Insbesondere
in dem Patent US-A-5061275 hat man die Möglichkeit vorgesehen, geflochtene
röhrenförmige Körper zu
formen, deren Enden sich bezüglich
des Rests des Körpers,
der von zylindrischer Form ist, konisch ausweiten. Ohne das oben
erwähnte
Problem des Aufblähens
in Aneurysmen zu lösen,
gestattet diese Ausführungsform
des Stents nur wenig Anpassung der Länge an den zu behandelnden
Fall. Wenn der Chirurg eine zu große Länge eines Endes beispielsweise
einer Endoprothese, die mit einem solchen Stent versehen ist, abschneidet,
zeigt dieses Ende keine Erweiterung mehr und hat den Vorteil verloren,
den diese ihm verleihen würde.
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Man
kennt schließlich
Stents in Form von expandierbaren röhrenförmigen Geflechten für Prothesen, die
dazu bestimmt sind, im Inneren des Gefäßsystems Medikamente abzugeben
(WO 91/12779). Gemäß einer
Ausführungsform,
die in dieser Schrift beschrieben wird, liegen die geflochtenen
Fäden in
Form eines Mehrfachfadens vor, wobei drei Fäden jeweils zusammen zu einer
Litze verdrillt sind, um den Mehrfachfaden zu bilden. Für den Durchschnittsfachmann
ist es klar, dass eine solche Ausführungsform schwer anwendbar ist.
Sie wird einen nicht tragbaren Volumenbedarf besitzen und an der
Stellung der Kreuzung zwischen den Litzen wird eine starke Reibung
auftreten. Schließlich
wird es wegen dieser Litzen kompliziert werden, den Durchmesser
des Stents ausreichend zu verringern, um ihn in einen Introduktor
einführen
zu können.
Im Fall von metallischen Fäden
werden diese sehr leiden und ein Bruch ist nicht auszuschließen.
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Bei
Versuchen der Herstellung eines Geflechts aus verdrillten Fäden hat
man beobachtet, dass die verdrillte Struktur während der Wärmebehandlung Teilchen enthielt,
die in ihrem Innerem eingeschlossen blieben und die sehr schwer,
selbst durch Reinigung mit Ultraschall, zu extrahieren sind. Nun
ist die Reinheit der Struktur, die mit dem Blut in Kontakt sein
wird, von vorrangiger Bedeutung, und diese Teilchen können die
Biokompatibilität
der Endoprothese beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß hat man
die oben erwähnten
Probleme mit einem selbstexpandierenden Stent der eingangs beschriebenen
Art gelöst,
bei dem alle ersten festen flexiblen Fäden jedes ersten Mehrfachfadens einem
parallelen Weg folgen, und alle zweiten festen flexiblen Fäden jedes
zweiten gekreuzten Mehrfachfadens auf derselben Seite des zweiten
gekreuzten Mehrfachfadens kreuzen, und dass alle zweien festen flexiblen
Fäden jedes
zweien Mehrfachfadens einem parallelen Weg folgen und alle ersten
festen flexiblen Fäden jedes
ersten gekreuzten Mehrfachfadens auf derselben Seite des ersten
gekreuzten Mehrfachfadens kreuzen.
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Ein
solcher Stent besitzt eine große
Maß- und
geometrische Stabilität,
ohne einen großen
Verflechtungswinkel zu erfordern, und infolgedessen wird die Genauigkeit
beim Abwurf dieses Stents stark erhöht. Ferner kann man ohne Problem
den Durchmesser eines solchen Stents auf den eines gängigen Introduktors
verringern, wobei die erfindungsgemäß verwendeten Mehrfachfäden für dies keine
Behinderung darstellen.
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Vorteilhafterweise
bilden alle genannten ersten Fäden
und alle genannten zweiten Fäden
genannte Mehrfachfäden.
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Unter
selbstexpandierendem Stent ist erfindungsgemäß zu verstehen, dass der Stent,
der in seine Arbeitsstellung, das heißt eine radial komprimierte
und axial gereckte Stellung, gebracht wurde, einmal freigegeben,
bestrebt ist, seine Ruhestellung von selbst wiedereinzunehmen, das
heißt
eine radial expandierte und axial zusammengezogene Stellung.
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In
der geflochtenen Anordnung der Fäden
läuft bei
manchen Ausführungsformen
ein erster Mehrfachfaden bei einer Kreuzung mit einem zweiten Mehrfachfaden über diesen
und bei der folgenden Kreuzung unter dem nun gekreuzten zweiten
Faden, und so fort. Bei anderen Ausführungsformen läuft der
erste Mehrfachfaden über
einem zweiten Mehrfachfaden mit zwei oder mehr aufeinander folgenden
Kreuzungen und läuft
dann nur unter einem zweiten Mehrfachfaden nach mehreren aufeinander
folgenden Kreuzungen und so fort. Gemischte geflochtene Anordnungen
können
auch vorgesehen sein, sowie Geflechte, die partiell aus Doppelfäden und
Einzelfäden
gebildet werden.
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In
allen Fällen
ist unter erfindungsgemäßen Mehrfachfäden zu verstehen,
dass die festen flexiblen Fäden,
die sie bilden, Seite an Seite angeordnet sind und in der geflochtenen
Anordnung einem parallelen Weg folgen. Sobald zwei benachbarte Fäden nicht
mehr demselben Weg folgen, das heißt beispielsweise, dass einer
einen in entgegengesetzter Richtung gewickelten Faden kreuzt, indem
er darüber
läuft,
während
der andere diesen selben in entgegengesetzter Richtung gewickelten
Faden kreuzt, indem er darunter läuft, handelt es sich nicht
mehr um einen Mehrfachfaden bildende Fäden im Sinne der vorliegenden
Erfindung. Die ein und denselben Mehrfachfaden bildenden Fäden können aneinander
anliegen oder in einem sehr geringen Abstand voneinander angeordnet
sein.
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Unter
einer in eine Körperhöhle des
Menschen oder des Tiers einzuführenden
medizinischen Vorrichtung sind beispielsweise Luminalendoprothesen,
Katheter, Dilatatoren, Implantate und ähnliches zu verstehen, die
beispielsweise in vaskuläre, ösophagiale,
urinäre,
ureterale, biliäre
Höhlen
und andere röhrenförmige Leitungen
des Körpers
eingeführt
werden können.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung weist der von geflochtenen Mehrfachfäden gebildete
röhrenförmige Körper mindestens
an einem seiner Enden im Ruhezustand eine Erweiterung auf, in der
die Fäden
einer Raumspirale mit zunehmenden Radien folgen. Eine solche Ausführungsform
ist für
die Behandlung beispielsweise von Aortaaneurysmen besonders interessant,
bei denen eine Kontraktion des proximalen oder distalen Halses des
Aneurysmas auftritt. Der erfindungsgemäße Stent besitzt insbesondere
an seinem erweiterten Ende eine Festigkeit gegenüber dem Zusammendrücken durch
die Arterienwand infolge der Kontraktion des Halses. Die radiale
Entspannung des erweiterten Teils des Stents begünstigt ferner das Fehlen eines
Wanderns längs
der Wand der Höhle,
in der er eingesetzt werden soll.
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Gemäß einer
sehr vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist an dem Ende des Stents eine Erweiterung vorgesehen,
deren Mantellinien als Hyperbel enden. Wie man im Nachstehenden
sehen wird, besitzt diese Ausführungsform
den großen
Vorteil einer sehr einfachen Herstellung und einer einwandfreien
Reproduzierbarkeit des Flechtwinkels.
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Erfindungsgemäß ist ferner
vorgesehen, dass der röhrenförmige Körper des
Stents im Ruhezustand zwei erweiterte Enden mit großem Durchmesser
und zwischen diesen einen Querschnitt des röhrenförmigen Körpers mit kleinem Durchmesser
umfasst, und dass von jedem der erweiterten Enden bis zum Querschnitt mit
kleinem Durchmesser der röhrenförmige Körper im
Querschnitt einen Durchmesser aufweist, der kontinuierlich kleiner
wird. Durch diese Ausführungsform
widersetzt sich der Stent jedem Aufblähen im Inneren eines Aneurysmas,
wobei er gleichzeitig seine guten Verankerungseigenschaften durch
seine erweiterten Enden bei dem Einsetzen in einer röhrenförmigen Körperhöhle des
Menschen oder des Tiers beibehält,
und zwar selbst dann, wenn der Chirurg einen Teil der Länge des
Stents durch Abschneiden reduziert hat. Das gebildete neue Ende
bleibt noch bezüglich
des Rests des Stents erweitert. Schließlich bleibt die radiale Entspannung
der erweiterten Teile des Stents bei dem Abwurf aufrechterhalten
und die erweiterten Teile verhindern, indem sie sich an die Formen
der Vaskulärwände, bei
denen sie abgeworfen werden, einwandfrei anschmiegen, auf wirksame Weise
ein Wandern des Stents längs
dieser Wände.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
dieser Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen mindestens einem
der erweiterten Enden und dem Querschnitt mit kleinem Durchmesser
der röhrenförmige Körper eine
Mantellinie in Form einer Geraden umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst der röhrenförmige Körper zwischen
mindestens einem der erweiterten Enden und dem Querschnitt mit kleinem
Durchmesser eine Mantellinie in Form einer Hyperbelhälfte. In
diesem Fall hat der Stent eine Hyperboloidform. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Körper
zwischen mindestens einem der erweiterten Enden und dem Querschnitt
mit kleinem Durchmesser eine Mantellinie in Form eines Kreissegments.
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Im
Ruhezustand umfasst der röhrenförmige Körper Mehrfachfäden, die
unter einem Winkel gleich, vorzugsweise kleiner als 45° in Bezug
auf eine ihrer Mantellinien ausgerichtet sind. Erfindungsgemäß muss der Verflechtungswinkel
nicht groß sein,
um gute Eigenschaften der Maßstabilität zu erhalten.
Daraus folgt also eine beträchtliche
Verbesserung des Abwurfs des Stents in der Höhle, in der er angewandt werden
soll.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weist der röhrenförmige Körper eine
Außenwandfläche und
eine Innenwandfläche
auf und umfasst auf mindestens einer dieser beiden Wandflächen eine
expandierbare Abdeckung. Eine solche Abdeckung kann auf dem Stent
gemäß einer
beliebigen bekannten Technik aufgebracht werden, beispielsweise
gemäß der Lehre
der EP-A-0603959. Dies gestattet beispielsweise die Bildung von
Luminalendoprothesen von 40 mm Durchmesser im Ruhezustand, deren
Abdeckung aus Fasern aus Polycarbonaturethan oder anderen mit einem
Faserdurchmesser von 10 bis 20 μm hergestellt
ist. Der Durchmesser solcher Endoprothesen kann für die Einführung in
einen Introduktor nun auf einen Durchmesser von 4 bis 5 mm reduziert
werden. Es versteht sich, dass die Abdeckung von einer anderen Art
sein kann und dass sie nach anderen bekannten Techniken hergestellt
sein kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner eine medizinische Vorrichtung, die in eine
Körperhöhle eines Menschen
oder eines Tiers eingeführt
werden soll und die einen selbstexpandierenden Stent gemäß der Erfindung
umfasst.
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Erfindungsgemäß ist ferner
ein Verfahren zur Herstellung eines selbstexpandierenden Stents
zur Einführung
einer medizinischen Vorrichtung in eine Körperhöhle gemäß Anspruch 13 vorgesehen.
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Seit
langem kennt man im Kabelbereich die Herstellung von rohrförmigen Geflechten,
die aus metallischen Fäden
gebildet sind. Die in diesem Bereich zu lösenden Probleme sind jedoch
ganz andere und die an die Geflechte in der Kabelherstellung gestellten
Anforderungen sind vollständig
verschieden. Ein Verfahren zum Flechten eines selbstexpandierenden
Stents wird in US-A-5061275 erwähnt.
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Erfindungsgemäß sieht
man vor, dass das oben beschriebene Verfahren vor der Verflechtung
ein Umwickeln von mindestens einer Spindel mit genannten ersten
Fäden,
die Seite an Seite in der Zahl von mindestens zwei angeordnet sind,
um einen ersten Mehrfachfaden zu bilden, und ein Umwickeln von mindestens
einer Spindel mit genannten zweiten Fäden umfasst, die Seite an Seite
in der Zahl von mindestens zwei angeordnet sind, um einen zweiten
Mehrfachfaden zu bilden, und dass während des Wikkelns alle ersten
flexiblen Fäden
jedes ersten Mehrfachfadens alle zweiten festen flexiblen Fäden jedes
zweiten gekreuzten Mehrfachfadens auf derselben Seite des zweiten
gekreuzten Mehrfachfadens kreuzen und alle zweiten flexiblen Fäden jedes
zweiten Mehrfachfadens alle ersten festen flexiblen Fäden jedes
ersten gekreuzten Mehrfachfadens auf derselben Seite des ersten
gekreuzten Mehrfachfadens kreuzen.
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Ein
solches Verfahren gestattet die Herstellung eines Stents, der viel
leistungsfähiger
als die des Stands der Technik ist, ohne die bestehende Anlage ändern zu
müssen,
also ohne zusätzliche
Investition. Es umfasst auch keinen vorhergehenden Schritt der Herstellung
eines Mehrfachfadens, wie beispielsweise einer Litze.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren eine Verflechtung des röhrenförmigen Körpers mit
einem größeren Durchmesser
als der vorgenannte zweite Durchmesser, eine Axialexpansion des
geflochtenen röhrenförmigen Körpers insbesondere
durch dessen Einführung
in ein Rohr mit vorbestimmter Innenform und eine Wärmebehandlung
zur Härtung
des auf diese Weise axial expandierten röhrenförmigen Körpers, um ihn derart zu fixieren,
dass er sich nach dieser Behandlung im Ruhezustand befindet, wenn
er eine Form aufweist, die der der Innenhöhle des Rohrs entspricht. Diese
Ausführungsform
gestattet es, einwandfrei reproduzierbare Winkel zwischen den Drähten und
einer Mantellinie des Stents nach dem Schritt der Fixierung des
röhrenförmigen Körpers in
seiner dem Ruhezustand entsprechenden Form zu erhalten. Das Rohr
kann eine beliebige geeignete Form haben, und zwar beispielsweise
mit zylindrischer oder hyperboloider Höhle.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung überragt
nach der Einführung
des geflochtenen röhrenförmigen Körpers in
das Rohr mindestens eines seiner Enden das Rohr, indem es sich erweitert. Auf
diese Weise kann der Stent nach der oben genannten Wärmebehandlung
der Härtung
im Ruhezustand mit einer Erweiterung an mindestens einem seiner
Enden fixiert werden. Bei dieser Ausführungsform kann die betreffende
Erweiterung automatisch eine solche Form annehmen, dass sie eine
Mantellinie in Hyperbelsegmentform annehmen kann.
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Gemäß noch einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren nach der Verflechtung ein Wickeln
des geflochtenen röhrenförmigen Körpers um
einen Dorn geeigneter Form, ein Spannen des röhrenförmigen Körpers an den Enden, um ihn
an den Dorn anzulegen, eine Wärmebehandlung
zur Härtung
des auf diese Weise axial gespannten röhrenförmigen Körpers, um ihn derart zu fixieren,
dass er nach dieser Behandlung im Ruhezustand die Form des Dorns
aufweist.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den angefügten Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird nun ausführlicher
in der folgenden Beschreibung von nicht begrenzenden Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Endteils einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen selbstexpandierenden
Stents.
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1A zeigt
in größerem Maßstab eine
Einzelheit der Verflechtung der Mehrfachfäden des Stents von 1.
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2 zeigt
eine Seitenansicht eines Endteils einer zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stents.
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3 zeigt
eine Seitenansicht eines Endteils einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stents.
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4 zeigt
eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen selbstexpandierenden
Stents.
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5 zeigt
eine Seitenansicht einer fünften
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stents.
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6 zeigt
eine Seitenansicht einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stents.
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7 stellt
ein allgemeines Schema der Flechtanlage dar und 8 eine
detailliertere Ansicht des Flechtvorgangs.
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9 zeigt
eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Stents am Ende der Herstellung.
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Auf
den verschiedenen Figuren tragen identische oder entsprechende Elemente
gleiche Bezugszahlen.
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Wie
aus 1 hervorgeht, ist der teilweise dargestellte erfindungsgemäße selbstexpandierende
Stent aus einem röhrenförmigen Körper 1 gebildet,
der an dem dargestellten Ende eine zylindrische Form aufweist. Der
röhrenförmige Körper 1 ist
von geflochtenen Fäden
gebildet. Er umfasst erste feste flexible Fäden, beispielsweise 2 und 3,
die Seite an Seite angeordnet sind, im vorliegenden Fall in der
Zahl von zwei, und die auf diese Weise erste Mehrfachfäden bilden,
die gemäß einer
ersten Spiralrichtung um die Längsachse 4 des
röhrenförmigen Körpers gewickelt
sind.
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Er
besitzt ferner zweite feste Fäden 5 und 6,
die Seite an Seite angeordnet sind, im vorliegenden Fall in der
Zahl von zwei, und die auf diese Weise zweite Mehrfachfäden bilden,
die in einer zur ersten umgekehrten zweiten Spiralrichtung gewikkelt
sind. Es liegt auf der Hand, dass man drei, vier oder mehr, Seite
an Seite angeordnete Fäden
vorsehen kann, um einen erfindungsgemäßen Mehrfachfaden zu bilden
(siehe beispielsweise 5). Es ist auch zu bemerken,
dass die Fäden,
die Seite an Seite angeordnet sind, um einen Mehrfachfaden zu bilden,
fast über
ihre ganze Länge
aneinander anliegen. Lediglich aus Gründen der Klarheit und der Lesbarkeit
der Figuren sind die einen Mehrfachfaden bildenden Fäden, wie
die Fäden 2 und 3 bzw. 5 und 6, voneinander
leicht entfernt dargestellt.
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Wie
man in den 1 bis 3 sehen
kann, kreuzen sich die Mehrfachfäden
des röhrenförmigen Körpers 1 in
einer geflochtenen Anordnung, wobei die Flechtart unterschiedlich
sein kann, wie bereits oben erwähnt
wurde. Insbesondere aus 1A geht
hervor, dass alle flexiblen Fäden,
die ein und denselben Mehrfachfaden im Sinn der Erfindung bilden,
einen genau parallelen Weg im Geflecht folgen.
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Die
verwendeten Mehrfachfäden
bestehen aus jedem Werkstoff, der für die Einführung in den Körper eines
Menschen und eines Tiers geeignet ist und der eine Festigkeit und
eine Flexibilität
besitzt, die für
die Herstellung eines selbstexpandierenden Stents ausreichend sind.
Man kann beispielsweise rostfreie, biokompatible Metallfäden vorsehen.
Derartige Fäden,
die den Normen ISO 5832/7 und/oder ASTM F1058-91 entsprechen, sind
sehr wünschenswert.
Man kann beispielsweise die Fäden
PHYNOX mit der AFNOR-Bezeichnung:
K13 C20 N16 Fe15 Do7 nennen, die von der Firma Sprint Metal, Paris,
Frankreich, vertrieben werden. Natürlich können auch andere Metallfäden oder
Fäden aus
anderen Werkstoffen, beispielsweise aus Kunststoffen mit elastischem
Speicher, verwendet werden.
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In 1 ist
der röhrenförmige Körper im
Ruhezustand dargestellt. In diesem Zustand besitzt er bei diesem
Ausführungsbeispiel
einen Durchmesser D von etwa 28 mm. Seine Länge ist in Abhängigkeit
von der Verwendung des Stents zu wählen. In seinem Arbeitszustand,
das heißt
zu dem Zeitpunkt, zu dem er in einen bekannten, nicht dargestellten
Introduktor eingeführt
werden soll, muss der Stent einen Durchmesser d aufweisen, der 3
bis 4 mm erreichen kann. Der Arbeitszustand wird durch radiale Komprimierung
des Stents und/oder durch Entfernung der Enden des Stents in axialer
Richtung erhalten. Im Arbeitszustand besitzt der Stent also eine
Länge,
die größer als
seine Länge
im Ruhezustand ist. Die Anordnung der erfindungsgemäßen Mehrfachfäden behindert
auf keine Weise das Erhalten dieses Arbeitszustands des Stents.
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In
diesem Ruhezustand weisen die Fäden
bei den dargestellten Ausführungsformen
bezüglich
einer Mantellinie (7 in 2) des Stents
einen Winkel von maximal 45°,
vorzugsweise kleiner als dieser, auf. Dies bietet den großen Vorteil,
dass der Stent im Arbeitszustand, in seinen Introduktor eingesetzt,
nicht eine übermäßige Länge mit
all den Abwurfnachteilen hat, die dies mit sich bringt, wie bereits
oben erwähnt
wurde. Ein solcher Winkel von 45° ist
jedoch für
die Erfindung nicht kritisch und kann je nach Umständen überschritten werden.
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Wie
man in 1 sehen kann, kann der röhrenförmige Körper 1 auf seiner
Innenfläche
mit einer teilweise dargestellten Abdeckung 8 bedeckt sein.
Diese Abdeckung kann aus jedem beliebigen biokompatiblen, insbesondere
für die
Herstellung von Luminalendoprothesen geeigneten Werkstoff bestehen
(vgl. EP-A-0603959). Anstelle der inneren Abdeckung 8 oder
gleichzeitig mit dieser kann eine Abdeckung auf der Außenfläche vorgesehen
sein. Die Verwendung von erfindungsgemäßen Mehrfachfäden bietet
außerdem
den Vorteil einer relativ großen
Kontaktfläche,
um eine bessere Haftung mit einer solchen Abdeckung zu erhalten.
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In 2 ist
ein erfindungsgemäßer Stent
dargestellt, dessen röhrenförmiger Körper 1 an
einem Ende eine Erweiterung 9 aufweist. Wie man sehen kann,
folgen die Mehrfachfäden
an dieser Stelle einer Raumspirale mit zunehmenden Radien. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
bildet die Mantellinie 7 an der Stelle der Erweiterung 9 eine
Gerade, die sich progressiv nach außen von der Achse 4 entfernt.
Die Erweiterung 9 ist also in diesem Fall kegelstumpfförmig.
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In 3 ist
ein Stent dargestellt, dessen röhrenförmiger Körper 1 an
einem Ende eine Erweiterung 10 aufweist, deren Mantellinie
eine Hyperbelsegmentform hat. Diese Erweiterung ergibt ein Ende 10 des
Stents 1 in Form eines Hyperboloidstumpfs.
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Wie
aus 4 hervorgeht, ist der erfindungsgemäße selbstexpandierende
Stent von einem röhrenförmigen Körper 1 gebildet,
der bei diesem Beispiel eine Hyperboloidform besitzt.
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In 4 ist
der röhrenförmige Körper 1 im
Ruhezustand dargestellt. In diesem Zustand besitzt er bei diesem
Ausführungsbeispiel
ein erstes erweitertes Ende 11 mit dem Durchmesser D1 und ein zweites erweitertes Ende 12 mit
dem Durchmesser D2 gleich D1.
In der Mitte zwischen diesen beiden erweiterten Enden liegt ein
Querschnitt 13 des röhrenförmigen Körpers, dessen
Durchmesser D3 kleiner als D1 und
D2 ist. Der Durchmesser D3 kann
beispielsweise etwa 28 mm betragen und die gleich großen Durchmesser
D1 und D2 beispielsweise
58 mm. Zwischen jedem erweiterten Ende 11 oder 12 und
dem Querschnitt 13 kleinen Durchmessers weist der röhrenförmige Körper 1 im
Querschnitt einen Durchmesser auf, der kontinuierlich abnimmt. Im
dargestellten Fall ist diese Abnahme so beschaffen, dass der röhrenförmige Körper eine
hyperbelförmige
Mantellinie 7 besitzt.
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Im
Ruhezustand weisen die Fäden
bei dieser dargestellten Ausführungsform
bezüglich
einer Mantellinie 7 des Stents einen Winkel α auf, der
sich ständig ändert. In
seinem zentralen Teil ist dieser Winkel vorzugsweise maximal 45°, vorzugsweise
kleiner als dieser Wert. An den erweiterten Enden ist er natürlich viel größer. Dies
bietet den großen
Vorteil, dass der Stent im Arbeitszustand, in seinen Introduktor
eingeführt,
nicht eine übermäßige Länge mit
all den Abwurfnachteilen hat, die dies mit sich bringt, wie bereits
oben erwähnt wurde.
Die radiale Entspannung der Enden ist ferner hervorragend und gestattet
eine gute Verankerung des Stents, indem ein Wandern des Stents während oder
nach dem Abwurf verhindert wird.
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In 5 ist
ein erfindungsgemäßer Stent
dargestellt, dessen röhrenförmiger Körper 1 ein
erstes erweitertes Ende 11 mit dem Durchmesser D1 und ein zweites erweitertes Ende 12 mit
dem Durchmesser D2 aufweist, der kleiner
als D1 ist. Der Querschnitt 13 kleinen
Durchmessers D3 liegt hier in einem kürzeren Abstand vom
Ende 12 als vom Ende 11, was zu einem röhrenförmigen Körper von
asymmetrischer Form führt.
Zwischen jedem erweiterten Ende 11 oder 12 und
dem Querschnitt 13 kleinen Durchmessers besitzt der röhrenförmige Körper eine
Mantellinie in Form einer Geraden, die sich allmählich von der Längsachse 4 nach
außen entfernt,
was zu einer kegelstumpfförmigen
Diaboloform führt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wurden die gemäß einer
Spirale mit zunehmenden Radien geflochtenen Mehrfachfäden teilweise
weggebrochen dargestellt. Hier umfasst jeder Mehrfachfaden 3 Seite
an Seite angeordnete Fäden.
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In 6 ist
ein Stent dargestellt, dessen röhrenförmiger Körper 1 zwischen
seinen erweiterten Enden eine Mantellinie in Form eines Kreissegments
aufweist.
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Es
liegt auf der Hand, dass man eine Reihe anderer Mantellinien vorsehen
kann, um einen erfindungsgemäßen Stent
zu schaffen, beispielsweise ein Segment einer Ellipse, eines Ovals,
eines Hypozykloids, einer Parabel, eines Katenoids und von ähnlichen
Kurven.
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Natürlich können die
Mantellinien zu beiden Seiten des Querschnitts kleinen Durchmessers
von verschiedener Natur und verschiedenem Wert sein.
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Die
in den 2 bis 6 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen
bieten den großen Vorteil,
eine gute Fixierung des Stents bei dem Abwurf ohne späteres Wandern
in der Höhle
zu gestatten. Die Verankerung an deren Wand findet stärker an
dem Ende statt, das als erstes abgeworfen wird, und zwar dank seiner
erweiterten Form, und dieses hält
die abgeworfene Vorrichtung in der Stellung, in die man sie gebracht hat.
Ein solcher erfindungsgemäßer Stent
mit zwei erweiterten Enden stellt sich insbesondere bei der Einführung einer
Endoprothese zur Behandlung eines Aneurysmas der Abdominalarterie
als sehr vorteilhaft heraus. Seine beiden Enden schmiegen sich an
die Form der Hälse
des Aneurysmas an, indem sie auf diese Weise die Endoprothese einwandfrei
halten, die an dieser Stelle den Belastungen des arteriellen Drucks
ausgesetzt ist. Der zentrale Teil des Stents gemäß den 4 bis 6,
der nach innen gekrümmt
ist und in dieser Richtung zurückgeholt
wird, hält
diesem arteriellen Druck in dem Aneurysma einwandfrei stand, da,
wo keine radiale Komprimierung mehr durch die Gefäßwände auf
den Stent ausgeübt
wird.
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Die
Stents gemäß den 2 bis 6 sind
auch einwandfrei für
die Behandlung von Aneurysmen der arteria subclavia geeignet, wo
der Stent an einem Ende stark gebogen sein kann. Anstelle an diesem
Ende sich zusammenzuquetschen, indem er sich verschließt, wie
die zylindrischen Stents des Stands der Technik, bleibt der Stent
an seinem Ende dank dessen Form in einer weit offenen Stellung.
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Ein
Zuschneiden der Endoprothese und damit ihres Stents durch den Chirurgen,
um sie auf eine genaue Länge
zu bringen, vor der Behandlung stellt keine Gefahr dar, da die erweiterte
Form an den Enden trotz dieses Zuschnitts in letzter Minute bestehen
bleibt. Lagerprobleme von Endoprothesen mit unterschiedlichen Längen sind
auf diese Weise gelöst.
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Die
Herstellung eines geflochtenen röhrenförmigen Körpers ist
seit langem in der Technik der Kabelherstellung bekannt und man
verwendet hier diese Technik, die in den beiliegenden 7 und 8 dargestellt
ist. In 7 wird ein Trägerkabel 14 von
einer Spule 15 abgerollt. Ein Führungssystem, das allgemein mit
der Bezugszahl 16 bezeichnet ist, führt und bringt dieses Kabel 14 unter
Spannung, das auf diese Weise in die hier schematisch dargestellte
Flechtmaschine 17 eintritt. Es verlässt diese Maschine versehen
mit einem geflochtenen röhrenförmigen Körper und
wird auf diese Weise auf eine Spule 18 aufgewickelt, nachdem
es durch ein neues Führungssystem 19 unter
Spannung gebracht wurde.
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Die
verwendete Flechtmaschine 17 ist etwas detaillierter in 8 dargestellt.
Als Flechtmaschine dieser Art kann man beispielsweise eine Maschine
vom Modell DBH oder DB verwenden, die von der Firma Spiraltex, Meximieux,
Frankreich, vertrieben wird. Die Spindeln einer solchen Maschine
(von denen nur einige dargestellt wurden) sind in zwei Gruppen geteilt,
wobei die Spindeln 20 einer Gruppe sich in der umgekehrten Richtung
zu den Spindeln der anderen Gruppe um die Achse des Geflechts drehen.
Das Trägerkabel 14,
hier nicht dargestellt, verläuft
vertikal in der Mitte des Geflechts.
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Erfindungsgemäß und im
Unterschied zum Stand der Technik in Sachen Herstellung von selbstexpandierenden
Stents werden Mehrfachfäden 22 von
jeder oder von einem Teil der Spindeln abgespult. Und zwar wurden
vor dem Flechten mehrere Fäden
gleichzeitig auf mindestens einen Teil der Spindeln, vorzugsweise auf
alle, aufgewickelt. Wie bereits gesagt wurde, liegen diese von den
Spindeln kommenden Mehrfachfäden auf
ihrer ganzen Länge
beinahe aneinander an, und deshalb konnten sie in 8 nur
in Form eines Fadens dargestellt werden.
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Die
Wahl der Zahl der Spindeln hängt
von dem Durchmesser des gewünschten
Geflechts 23 ab.
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Der
geflochtene röhrenförmige Körper besitzt
bei Verlassen der Flechtung vorteilhafterweise einen Durchmesser,
der etwas größer als
der Durchmesser (beispielsweise D oder D3)
des fertigen Stents im Ruhezustand ist.
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Dann
kann man den geflochtenen röhrenförmigen Körper von
seinem Trägerkabel
abziehen.
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Auf übliche Weise
kann man dann den geflochtenen röhrenförmigen Körper auf
einen Dorn (beispielsweise 24 in 2 oder 9)
aufstecken, der die gewünschte
geeignete Form besitzt. In 2 hat dieser Dorn
also die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von beispielsweise
D, der an einem Ende einen Kegelstumpf trägt. Der geflochtene röhrenförmige Körper wird
nun an seinen Enden einer axialen Spannung ausgesetzt. Er wird beispielsweise
wie in 9 bei 26 an einem Ende verknotet und
dann am anderen, was ihn einer Spannung aussetzt. Der röhrenförmige Körper schmiegt
sich nun an die Außenform
des Dorns 24 an. Dann wird er einer Wärmebehandlung zur Härtung unterzogen,
die den röhrenförmigen Körper in
den Abmessungen des Dorns fixiert. Nach dieser Behandlung hat der
röhrenförmige Körper im
Ruhezustand die in 2 bzw. in 4 dargestellt
Form.
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Erfindungsgemäß ist auch
gemäß einer
Abwandlung vorgesehen, den geflochtenen röhrenförmigen Körper zu recken und ihn in ein
Rohr 25 einzuführen,
das in 3 oder 6 in Strichpunktlinien dargestellt ist
und das einen Innendurchmesser gleich dem gewünschten Durchmesser des fertigen
Stents aufweist. Dann wird er der Wärmebehandlung zur Härtung unterzogen.
Beispielsweise kann man sich vorstellen, dass ein röhrenförmiges Geflecht
mit einem Durchmesser von 35 mm in ein Rohr mit einem Innendurchmesser
von 28 mm eingeführt
wird. Der Faden erfährt
eine Härtung
bei 550°C
während
3 Stunden unter Inertatmosphäre (Argon
oder Stickstoff mit 5% Wasserstoff) oder unter einem Vakuum von
10–5 Torr.
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Nach
Beendigung dieser Behandlung, wenn das Geflecht vollständig in
das in 3 dargestellte Rohr 25 eingeführt wurde,
besitzt der fertige Stent eine zylindrische Form wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1.
Wenn dagegen ein oder beide Enden des Geflechts aus dem Rohr 25 gemäß 3 herausragen,
nehmen diese automatisch die Form eines Hyperboloidstumpfes an,
wie in dieser 3 dargestellt ist.
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Der
große
Vorteil dieses Arbeitsgangs des Härtens im Rohr ist, dass die
fertigen Stents einen Winkel zwischen den Mehrfachfäden und
einer Mantellinie erhalten, der unter den gleichen Behandlungsbedingungen immer
identisch und einwandfrei reproduzierbar ist.
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Die
Vorteile der Erfindung werden nun mit Hilfe von nicht begrenzenden
Vergleichsbeispielen veranschaulicht. Die Messmethode bei diesen
Beispielen besteht darin, dass die radiale Kompressionsfestigkeit
der Stents ermittelt wird. Eine Schleife aus einem Metallfaden mit
einem Durchmesser von 0,12 mm, die an einem Ende an einem Halter befestigt
ist, wird um den zu prüfenden
Stent herumgelegt, und zwar annähernd
in dessen Mitte. Dann werden an das andere Ende des Fadens verschiedene
Gewichte gehängt
und man misst dann den Durchmesser auf Höhe der Einschnürung, die
bei jedem an dem Messfaden aufgehängten Gewicht erhalten wird.
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Beispiel 1
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Vergleich
zwischen zwei Stents, die von der gleichen Zahl von Fäden gebildet
sind (40 Einfachfäden bzw.
40 Doppelfäden)
und die annähernd
denselben Winkel zwischen den Fäden
und der Mantellinie und denselben Durchmesser im Ruhezustand besitzen.
Die Fäden
der Stents sind dieselben und wurden unter denselben Bedingungen
geflochten.
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Der
Stent gemäß dem Stand
der Technik besitzt im Ruhezustand einen Durchmesser von 32,77 mm und
einen Winkel von 52°.
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Der
erfindungsgemäße Stent
besitzt im Ruhezustand einen Durchmesser von 31,4 mm und einen Winkel
von 51°.
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Reduzierung
des Durchmessers (mm) des Stents in Abhängigkeit von der an dem Messfaden
aufgehängten
Masse.
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Aus
diesen Messergebnissen geht klar hervor, dass bei dem Stent aus
Doppelfäden
ab 50 g, das heißt,
was den physiologischen Bedingungen in den Arterien entspricht,
wesentlich günstigere
Festigkeiten erhalten werden.
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Beispiel 2
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Vergleich
zwischen drei Stents, die von einer selben Zahl von Fäden gebildet
sind (40 Einfachfäden bzw.
40 Doppelfäden)
und die annähernd
denselben Durchmesser im Ruhezustand aufweisen. Der Winkel der Fäden bezüglich einer
Mantellinie beträgt
bei dem Stent gemäß dem Stand
der Technik 66°,
er beträgt
49° bei einem
erfindungsgemäßen Stent
X und 44° bei
einem erfindungsgemäßen Stent
Y.
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Im
Ruhezustand haben die drei getesteten Stents eine identische Länge, das
heißt
von etwa 10 cm. Dann hat man den Stent des Stands der Technik und
den Stent Y in einen Introduktor Balt vom Typ ID5 (5 mm Innendurchmesser)
mit einer Länge
von 50 cm eingeführt.
Der Stent gemäß dem Stand
der Technik nimmt darin eine Länge
von 44 cm ein, der Stent Y eine Länge von 18 cm.
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Reduzierung
des Durchmessers des Stents in Abhängigkeit von der an dem Messfaden
aufgehängten Masse.
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Aus
diesem Beispiel geht klar hervor, dass ein Stent mit Doppelfäden mit
einem Flechtwinkel, der deutlich kleiner als der ist, der bei manchen
Stents gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird, eine gleichwertige Kompressionsfestigkeit
bietet, und zwar ohne die oben genannten Abwurfprobleme.
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Beispiel 3
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Vergleich
zwischen drei Stents, von denen einer (Stent C) aus 72 einzeln gewickelten
Fäden wie
im Stand der Technik und die beiden anderen aus 36 Doppelfäden gemäß der Erfindung
gebildet sind.
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Die
Stents A–C
haben einen Durchmesser im Ruhezustand von 32 mm. Die Fäden der
Stents A und B besitzen einen Winkel bezüglich einer Mantellinie von
53,75° bzw.
53,25°,
die des Stents C einen Winkel von 55°.
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Aus
diesem Beispiel geht klar hervor, dass man bei allen erfindungsgemäßen Stents
gegenüber
dem gemäß dem Stand
der Technik hergestellten Stent eine gleichwertige, wenn nicht bessere
Kompressionsfestigkeit erhält.
Es ist jedoch zu bemerken, dass man zur Herstellung des Stents C
eine Anlage verwenden musste, die eine Flechtmaschine mit 72 Spindeln
aufweist, was außergewöhnlich (und
kostspielig) ist und viel komplexer zu manipulieren ist. Eine solche
Maschine hat auch große
Abmessungen und ist viel geräuschvoller.
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Die
Stents A und B können
dagegen auf denselben Flechtmaschinen hergestellt werden, wie sie
bisher verwendet werden (beispielsweise mit 36 Spindeln).
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Natürlich ist
die vorliegende Erfindung auf keine Weise auf die oben beschriebenen
Formen und Ausführungsweisen
beschränkt
und können
an diesen Änderungen
vorgenommen werden, ohne den Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu verlassen.