EP0975283A1

EP0975283A1 - Herzklappenprothese

Info

Publication number: EP0975283A1
Application number: EP97929106A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Otto; Gerd Pfister
Original assignee: Tricumed Medizintechnik GmbH
Current assignee: Tricumed Medizintechnik GmbH
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2000-02-02
Also published as: US6179869B1; DE19627859C1; WO1998002115A1

Abstract

Prothese zum Ersatz der Herzklappen, mit einem Klappenring (10), dessen Radius R beträgt, in dem wenigstens zwei im wesentlichen gestreckt ausgebildete Flügelklappen (12, 14, 16) um jeweils eine in der Ringebene liegende Achse (18) drehbar gelagert sind, wobei die Achsen (18) in der Projektion auf die Ringebene von dem Zentrum der Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R haben und die Kanten der nach innen weisenden Abschnitte bündig an den Kanten der entsprechenden Abschnitte der anderen Flügelklappen (12, 14, 16) anliegen und die Flügelklappen (12, 14, 16) in ihrem in geöffneten Zustand in Strömungsrichtung weisenden Bereich (20) mit einer in Strömungsrichtung von außen nach innen verlaufenden, eine scharfe Abrißkante (22) ausbildenden Abschrägung (24) versehen sind.

Description

Herzklappenprothese

Die Erfindung betrifft eine zum Ersatz von natürlichen Herzklappen dienende Herzklappenprothese mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs l.

In der - nachveröffentlichten - DE 195 32 973 Cl wird eine Herzklappe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 vorgeschlagen, bei der die in geöffnetem Zustand nach außen weisende Fläche der Flügelklappen kontinuierlich gekrümmt ausgebildet und die Achsen gegenüber dem Körper der Flügelklappen nach außen versetzt angeordnet sind. Die EP 0 283 413 AI zeigt eine ähnlich ausgebildete Klappe, bei der der in Strömungsrichtung weisende Bereich eine von außen nach innen verlaufende Abschrägung bildet. Die Achse der Flügelklappen verläuft dabei aber durch deren Körper.

Die in der DE 195 32 973 gezeigte Ausbildung hat den Vorteil, daß der Strömungswiderstand gering ist, nachteilig ist allerdings das unzureichende Schließverhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Herzklappe dahingehend weiterzubilden, daß sie bei geringem Strömungswiderstand ein gutes Schließverhalten zeigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, Anspruch 2 gibt eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung an.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geschlossenen Klappen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geöffnetem Zustand,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Figur 1 , und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Herzklappe in dem in Figur 2 gezeigten Zustand entlang der Linie IV-IV.

Die in Figur 1 in einer Draufsicht gezeigte Prothese zum Ersatz der Herzklappen ist mit einem Klappenring 10 versehen, dessen Radius mit R angegeben ist. In dem Klappenring 10 sind drei Flügelklappen 12, 14, 16 um jeweils eine in der Ringebene verlaufende Schwenkachse 18 gelagert. Der Abstand der Schwenkachse zum Mittelpunkt der Ringebene hat in der Projektion auf die Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R. In geschlossenem Zustand schließen die Flügelklappen 12, 14, 16 mit ihrem gebogenen Teil bündig mit der Ringbegrenzung ab. Dabei stoßen sie an ihren geraden Begrenzungen bündig an die ihnen benachbarten Flügelklappen 12, 14, 16 an und bilden mit diesen ein Dreibein.

Der Klappenring 10, der die Achse 18 der Flügel aufnimmt und an den Ventilsaum zum Einnähen in die Aorta angebracht ist, kann kreisförmig sein oder aber auch eine der Anatomie entsprechende, einem Dreieck angenäherte Form haben. Die Darstellung von Figur 2, in der die Klappen geöffnet sind, zeigt, daß ein großer zentraler Strom gegeben ist, der von konvexen Berandungen der Flügelklappen begrenzt wird. Der große Querschnitt des von den Innenflächen der Flügelklappen 12, 14, 16 begrenzten Raumes erlaubt eine hohe Srömungsgeschwindigkeit des Hauptstroms. Die Strömungsgradienten im Hauptstrom HS und den drei Nebenströmungen NS1, NS2, NS3 außerhalb der Flügelklappen 12, 14, 16 sind minimiert.

Der Klappenring 10 ist in der Ringebene geschwungen derart ausgestaltet, daß er der Anatomie der Einbauumgebung wei- testgehend entspricht. Im Bereich der Lagerung der Achsen 18 ist der Klappenring 10 hochgezogen, um den Lagern 18 die nötige Stabilität zu geben und einen Anschlag für die Flügelklappen 12, 14, 16 in deren geöffneten Zustand zu bilden.

Die Flügelklappen 12, 14, 16 sind im wesentlichen gestreckt ausgebildet, wobei jedoch der in der Systole (also bei geöffneter Flügelklappe) gegen die Strömungsrichtung weisende Abschnitt der Klappe gegenüber dem in Strömungsrichtung weisenden Abschnitt unter Bildung eines von der Symmetrieachse der Prothese aus gesehen überstumpfen Winkels leicht nach außen abgeknickt ist. Diese Ausgestaltung bewirkt am Ende der Systole das frühe Auftreten eines in Richtung auf ein Schließen wirkendes Dreho ent.

Um den Strömungswiderstand erhöhende Turbulenzen bei der Systole (also bei geöffneter Klappe) zu vermindern, sind die Flügelklappen in ihrem gegen die Strömungsrichtung weisenden Bereich 26 abgerundet ausbildet und in ihrem in Strömungsrichtung weisenden Bereich 20 mit einer Abschrä- gung 24 versehen, die eine scharfe Abrißkante 22 bildet, an der die Strömung ohne Bildung von erheblichen Turbulenzen ablöst.

Um nun ein gutes Schließverhalten der Klappen sicherzustellen, verläuft die Abschrägung 24 in Strömungsrichtung von außen nach innen, so daß sich in der axialen Projektion eine Fläche ausbildet, die von dem in der Diastole zurückfließenden Blut angeströmt wird und dabei ein nach innen gerichtetes, das Schließen der Klappe einleitendes Moment auf die Klappe ausübt. Die Achsen 18 sind gegenüber dem Körper der Flügelklappen 12, 14, 16 (von der Symmetrieachse der Klappe aus gesehen) nach außen versetzt, wodurch dieser Effekt verstärkt wird.

Die Abschrägungen 24 den in geöffneten Zustand nach außen weisenden Flächen der Flügelklappen (12, 14, 16) erstreckt sich in geschlossenem Zustand der Klappe von dem Zentrum der Ringebene über 0,2 bis 0,5 R.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Prothese zum Ersatz der Herzklappen, mit einem Klappenring (10) , dessen Radius R beträgt, in dem drei Flügelklappen (12, 14, 16) um jeweils eine in der Ringebene liegende Achse (18) drehbar gelagert sind, wobei

die Achsen (18) in der Projektion auf die Ringebene von dem Zentrum der Ringebene einen Abstand von 0 , 5 R bis 0,9 R haben,

die Achsen (18) in Strömungsrichtung gesehen gegenüber dem Körper der Flügelklappen (12, 14, 16) nach außen versetzt angeordnet sind, und

die Kanten der nach innen weisenden Abschnitte in geschlossenem Zustand bündig an den Kanten der entsprechenden Abschnitten der anderen Flügelklappen (12, 14, 16) anliegen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die in geöffneten Zustand nach innen weisenden Flächen der Flügelklappen (12, 14, 16) im wesentlichen gestreckt ausgebildet sind, und die in geöffneten Zustand nach außen weisenden Flächen der Flügelklappen (12, 14, 16) in ihrem in Strömungsrichtung weisenden Bereich mit einer von außen nach innen verlaufenden Abschrägung (24) versehen sind, die sich in geschlossenem Zustand der Klappe von dem Zentrum der Ringebene über 0,2 bis 0,5 R ersteckt.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelklappen (12, 14, 16) in ihrem in geöffneten Zustand gegen die Strömungsrichtung weisenden Bereich (26) abgerundet ausgebildet ist.