EP2802860A2 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer oberflächencharakteristik an stents und stent mit definierter oberflächencharakteristik - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer oberflächencharakteristik an stents und stent mit definierter oberflächencharakteristik

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EP2802860A2
EP2802860A2 EP12805711.4A EP12805711A EP2802860A2 EP 2802860 A2 EP2802860 A2 EP 2802860A2 EP 12805711 A EP12805711 A EP 12805711A EP 2802860 A2 EP2802860 A2 EP 2802860A2
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EP
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stent
wetting
liquid
length
course
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Withdrawn
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EP12805711.4A
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Arik Zucker
Stefano BUZZI
Armin W. MÄDER
Vincent MILLERET
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Qvanteq AG
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Qvanteq AG
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Publication date
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    • A61F2240/008—Means for testing implantable prostheses

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for determining a surface characteristic of a stent for implantation in a body lumen and a stent with a defined surface characteristic and an arrangement with such a stent and an introducer for introducing the stent into the body lumen.
  • vascular prostheses and implants in the form of stents are well known in the art. Essentially, a distinction is made between balloon-expanding or self-expanding stents which are introduced into a body lumen by means of an introducer such as a catheter. Common to all stents is that they must have a smaller diameter for insertion into a body lumen than when exercising their function in the body. As a rule, the stents are brought under so-called clean room conditions in a compressed state and packaged. A clean room is a space in which the concentration of airborne particles entering or leaving the room is kept as low as necessary. The particle concentration in the clean rooms is constantly monitored. Clean rooms are divided into different classes, so-called ISO classes.
  • the number of particles that are 0.5 microns in size may not exceed 352 ⁇ 00 per cubic meter.
  • the upper limit is 83,200 and for 5.0 microns 2 30 particles per cubic meter (according to DIN EN ISO 14644).
  • Smaller particles than 0.5 microns are not included in this class.
  • medical implants such as stents
  • such an ISO-7 clean room is often used.
  • a clean room for the production and provision of stents on catheters is therefore not 100% free of particles.
  • many production steps are performed manually especially for stents and catheters. As a rule, man is the greatest source for partici- and other contaminants, customized workwear will help to meet the specified cleanroom class.
  • the stents implanted in blood vessels carry certain risks for the patient. Among other things, inflammatory reactions and / or thrombosis formation on the structures of the stent can lead to a renewed stenosis in the blood vessels. Such complications are u. a. by contamination of the stent, d. H. its surface, introducer, or other elements that come in contact with the stent when the stent is inserted into a body lumen.
  • the stent and introducer should therefore be as free as possible of any contamination, i. H. for example, no dust, no fibers, chemical contaminants (such as hydrocarbon compounds, residues from electropolishing processes, etc.) or particles in general.
  • Such contaminants may be present in conventional methods of providing a stent for implantation, e.g. B. after a surface treatment and cleaning of the stent, the transfer of the stent, during crimping or insertion on or in a catheter arise.
  • "natural" contaminants such as work gloves or various particles from the atmosphere, that adhere to the work done in the clean room can adhere to the stent.
  • any particles can be detected and, if necessary with a clean gas (eg oil and particle free, ionized air) flowing out of a nozzle.
  • a clean gas eg oil and particle free, ionized air
  • US 2008/0086198 A1 discloses a stent with a nanoporous surface layer which is intended to improve stent ingrowth and its re-endothelialization and to reduce inflammation and intimal proliferation.
  • the nanoporous surface layer may be provided with one or more therapeutic agents in order to further improve the described tasks of the stent.
  • drug layers including hydrophilic or hydrophobic drug layers are generated on the stent surface.
  • FIGS. 24 through 26 show experimental results for stents with a controllable elution system that have lower restenosis compared to bare metal stents.
  • the reduced degree of residualness in a stent with a nanoporous surface is attributed to improved biocompatibility and improved healing of body tissue.
  • chronic irritation of the tissue surrounding the stent is suspected. No statements are made about the purity of the stent surface.
  • Soehnlein et al. (Neutrophil-Derived Cathelicidin Protects from Neointimal Hyperplasia; see Transl Med 3, 201 1) shows a stent that has a protein coating with the protein cathelicidin (LL37).
  • the ingrowth behavior of the coated stent was tested in animal experiments. The experiments showed less restenosis and it is believed that cathelicidin promotes and regulates reendothelialization, thereby protecting against neointimal hyperplasia following stent placement.
  • the use of coatings on stents generally has several disadvantages, e.g. For example, the surface friction of the stents may be increased, the coating may be damaged (rupture, flake off, etc.) during expansion of the stent or create negative side reactions with the bloodstream.
  • the characterization of the metal surface of implants various measuring methods are known, such as the measurement of electrophoretic mobility, the measurement of surface charge by acid-base titration, impedance spectroscopy, voltametry or electron microscopy (SEM).
  • SEM electron microscopy
  • the wetting properties of the implant surface can be determined by measuring the contact angle between the liquid and the dry metallic surface using optical methods. Such contact angle measurements are carried out, for example, by applying small droplets to one or more selected points of a surface to be measured and subsequent optical recording of the wetting behavior of the surface. However, this can only be a selective examination of the wetting properties. It is not possible to analyze the entire surface.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • TOF-SIMS time-of-flight Secondary Ion Mass Spectroscopy
  • the stents To perform such analyzes, the stents must be prepared according to the analysis requirements, which may result in contamination of the stent surface that is within the range of the contamination to be measured. Furthermore, it is hardly possible to create an analysis room which does not itself contribute to the contamination of the stent surface. In addition, such methods are very complicated and expensive.
  • a stent with a defined surface characteristic and an assembly of such a stent and delivery device which reduces complications in the application of the stent in the body lumen, in particular, enhances a desired ingrowth of the stent in the body lumen and prevents restenosis.
  • Stents usually have a grid-like structure, which is composed of web segments. In this case, individual web segments can be connected to form a stent or the webs can be created by cutting out of a solid material. It is also possible a wire z. B. to form a zigzag-like structure. It can be z. B. from the wire, a grid structure are formed, which is helically wound into a tubular shape. In most cases, the stent, when expanded and / or compressed, forms a regular lattice structure with a periodically repeating lattice pattern prior to insertion into a body lumen.
  • a method and apparatus according to the invention are suitable for any type of stents for determining a surface characteristic of the stent. In particular, they are advantageous in bare metal stents with a smooth surface, since they are particularly susceptible to contamination from the ambient atmosphere. But even with coated stents, the method can be used advantageously.
  • the inventive method is not limited to stents and can generally be used in elongate implants, such. B. also in so-called coils or coils, which are implanted for the treatment of aneurysms.
  • the method can qualitatively and quantitatively determine a surface characteristic of the implants.
  • a wetting behavior of a stent surface serves as a measure of the surface characteristic of the stent surface.
  • the wetting behavior is determined by determining a progression of wetting force along a length of the stent surface, whereby the wetting force applied between the stent surface and a liquid surface is detected along the stent length.
  • the wetting force can be detected by a measurement on the principle of Tensiomet- rie by the force behavior is detected at different, spaced from each other in the longitudinal direction of the stent sites.
  • a dynamic measurement takes place along the stent length.
  • the stent surface can be characterized in its entirety.
  • the wetting behavior of the stent surface can be determined with a device for determining a surface characteristic of a stent according to the present invention.
  • the device forms a tensiometric determination device.
  • the determination device has a liquid container with a defined liquid, ie with a specific surface tension, wherein liquid container and liquid together have a reference weight.
  • the determining device has a measuring device for measuring a deviation from the reference weight as a measure of a wetting force of the stent surface and a movable holding device for holding the stent and moving the stent substantially in a direction of the longitudinal axis of the stent.
  • the holding device is intended to at least partially immerse the stent in the liquid of the liquid container.
  • the stent is at least almost completely immersed under the liquid surface and in the liquid.
  • the determining device has a processing unit for detecting the deviation measurement of the measuring device and determining a course of a wetting force along a length of the stent surface.
  • a change in the wetting force acting on the stent surface in the area of the liquid surface can be detected while the stent is being dipped or pulled out of the holding device by the liquid surface.
  • the course of the change in the wetting force along the stent length can be detected.
  • the liquid container with the measuring device can in principle also be moved relative to a stationary stent or only the liquid container relative to the stent and the measuring device.
  • the method and apparatus of the invention allow for both qualitative and quantitative assessment of an entire stent surface and the spatial assignment of measurement results along the length of the stent. In comparison to static measurements of the wetting behavior, more information about an entire surface can thereby be determined, since in static methods only small or even point-like areas are examined. By contrast, the detection of the total structure of a stent is possible without great expense by means of the method according to the invention. This is possible, in particular, even with very little contamination, which can be detected only with great difficulty (if at all) by known methods and leads to a reliable statement, for example. B. on the purity, or the degree of contamination, the stent surface.
  • the method according to the invention forms a simple measuring method for quality control, e.g. after a stent production process, which can be used cost-effectively and efficiently. Such control is not possible by methods based on contact angle measurement.
  • the determination of the wetting force profile is preferably carried out dynamically along a significant length of the stent, preferably over a length comprising at least several periods of the lattice structure of the stent. Good measurement results are achieved during a measurement essentially over the entire stent length.
  • the dynamic measurement is performed by moving the stent through the liquid surface at a predetermined rate, preferably into the liquid. It is advantageous to dry the stent before immersion, ie before the measurement, if this z. B. previously in a liquid or humid environment or z. B. was rinsed with pure water. When immersed, due to the upper flat energy of the stent surface is a curved fluid meniscus that connects to the stent surface.
  • the fluid meniscus forms depending on the surface tension of the fluid and the surface condition (surface energy, roughness, etc.) of the stent; Depending on the degree of surface energy of the stent surface compared to the surface tension of the liquid, the liquid is attracted or repelled by the stent. In the case of a high surface energy hydrophilic surface, a liquid, such as water, is attracted. And in the case of a hydrophobic surface with low surface energy, the fluid is expelled as soon as, for example, the free end of the stent impinges on the surface of the fluid or is submerged in the fluid. Accordingly, the reference weight changes on the measuring device.
  • the wetting force profile along the length of the stent surface is further dependent on a structure, such as a specific lattice structure, of the stent and has a periodicity corresponding to the stent structure (the so-called strut segments).
  • the contact area thus changes according to the lattice structure of the stent upon dipping or withdrawing from the fluid and repeats periodically according to the periodicity of the lattice pattern of the stent.
  • the surface energy and thus the wetting force changes with the surface texture, in particular the surface energy changes with the degree of contamination of the stent surface. Roughness and porosity also influence the wetting force that occurs. Wettability and wetting power correlate with the concentration of fouling particles and molecules.
  • the surface of a metal tents which basically has a hydrophilic surface, the more hydrophobic the greater the degree of contamination.
  • the change in the fluid meniscus due to the change in the wetting force acting on the stent surface results in a change in the weight acting on the measuring device from the fluid reservoir and the fluid.
  • the deviation from the reference weight namely the weight of container and liquid without the action of a wetting force, is thus characteristic of the course of a wetting force along a length of the stent surface.
  • the course of the wetting force can therefore be detected by the course of a change in weight relative to the reference weight of the liquid container and of the liquid.
  • the processing unit thus detects the wetting force corresponding to the dynamic measurement of the deviation from the reference weight.
  • the fluid, lattice structure, surface topography and surface material of the stent are consistent known factors.
  • B. conclusions about the on the surface located impurities (contamination) are drawn. It can be z.
  • the periodicity or an amplitude of a period of the course of the wetting force may be used to characterize the stent surface.
  • the inventive method and the determination device are useful for determining the purity of a stent surface, in particular for quality control, after cleaning or during deployment for implantation, and can be carried out without great effort and preparation of the stent.
  • the uniformity of the stent surface texture along the stent length can be examined.
  • Irregularities in wetting force along the stent suggest non-uniformity and, in the case of bare metal stents (especially with a smooth, polished surface), indicate an irregularity due to contamination of the surface.
  • coated stents z. B. the quality of the coating to be tested.
  • distilled or deionized water used as a liquid z. B.
  • Good measurement results have been achieved, inter alia, with water for injection (WFI, Water For Injection).
  • WFI Water For Injection
  • distilled water e.g. millipore water
  • polar liquids with high surface tension such as water
  • a liquid with low surface tension such as hexane
  • the course of the wetting force over the entire length and the entire circumference of the stent surface is determined.
  • the wetting behavior in relation to a reference wetting behavior of a stent surface.
  • a deviation of the measured wetting behavior from the reference wetting behavior can serve as a measure of the surface characteristics of the stent surface.
  • the reference wetting behavior can be, for example, by be given a theoretical model behavior, which is calculated from the known factors for an ideal wetting course of a given stent structure.
  • the reference wetting behavior can also be determined by averaging from a series of measurements with several comparable stents of the same structure. In this case, reference curves can be created that correspond to different degrees of purity of a stent or are assigned to different purification steps.
  • a stent may also be used as a reference immediately after cleaning. This can be used in particular as a reference for a stent with such a cleaning and subsequent subsequent handling steps, such. Compression and packaging. Furthermore, stents with defined hydrophilic or hydrophobic coatings, such as polymers, drugs, biomolecules, cells, etc. may also be used as a reference.
  • the wetting force measurement is performed in a tensiometric manner by preferably immersing the stent with its at least approximately entire surface through the liquid surface of the liquid in the liquid container and immersing or withdrawing it through the liquid surface the wetting force on the stent surface along the length of the stent is detected. It is advantageous if the stent is moved along its longitudinal axis in the liquid. In this direction, an irregularity in the wetting process can most easily be assigned to a specific length increment of the stent length. Furthermore, it is advantageous if the stent is moved in the direction of the greatest periodicity of the stent structure.
  • the holding device has z. B. a linear actuator which moves the stent along its longitudinal axis through the liquid surface.
  • the stent can be moved through the liquid surface at a predetermined speed and a weight change can be recorded and recorded at regular time intervals.
  • the speed can be constant or a definite nated speed profile at different speeds.
  • the velocity profile can be matched to the stent structure and z. B. have the same periodicity. In principle, the measurement can also take place during stent standstill at different length increments of the stent length.
  • the wetting force profile is detected when the stent dives into the liquid.
  • an interaction forms between the liquid surface and the successively newly immersed length increment of the stent surface, which was not yet in contact with the liquid.
  • z. B. come due to capillary forces between the stent and fluids to measurement inaccuracies. This depends on the size and diameter of the stent. Due to the capillary forces, the fluid can remain inside the stent and be pulled up. In addition, any cleaning effects caused by the liquid used when immersing the stent in advance may falsify the measurement results when it is withdrawn.
  • the method and apparatus is used to determine the uniformity of surface properties of a stent surface along the length of the stent and / or the purity of the stent surface, particularly uniformity throughout the stent surface.
  • the dependence of the wetting properties of a surface on their cleanliness is exploited.
  • This can be advantageously used to verify the purity of a stent after different cleaning procedures and handling steps in the preparation of a stent for implantation.
  • the stent may be exposed to various atmospheric contaminant particles, especially hydrocarbon compounds. A deposit of such molecules or other originating from the atmosphere Particles during the provisioning steps can be quantitatively detected and localized by the method according to the invention.
  • the proposed method can also detect a change in hydrophilicity or hydrophobicity of the stent surface along the length of the stent.
  • the uniformity of the surface is determined inter alia by the degree of purity along the entire length of the stent surface and is thus dependent on this.
  • a stent for implantation in a body lumen comprising a plurality of ridges forming a radially expandable tubular shape with each other.
  • the stent is characterized by an overall surface comprising an outer and inner surface and surface. between the webs, which has a uniform or periodically regular surface wetting behavior over a total length of the stent.
  • the periodically regular surface wetting behavior depends on the periodicity of the stent structure.
  • Stents having a surface according to the invention have a high degree of purity which could not be achieved in conventional stents.
  • Stents, as known from the prior art even after their preparation for implantation into a body lumen, have no uniform or periodically regular surface wetting behavior. They generally have lower purity.
  • a stent surface that is uniform according to the invention improves the behavior of the stent during ingrowth after its implantation and counteracts restenosis.
  • Experimental evidence for this could be provided by an in vivo study in which stents of the invention were inserted into a coronary artery in pigs and ingrowth was observed, as detailed below.
  • the ingrowth behavior of stents is much more dependent on the purity of a stent than previously thought.
  • the measurement results show, surprisingly good results are achieved with stent treatments with bare metal stents. So far, it has been assumed that such results only by special preparation of the surface, z.
  • the stents By coating, such as a medicament coating, of the stents can be achieved.
  • the experiments show that the success of treatment of a body lumen with a stent is determined primarily by the purity of the stent.
  • the overall surface of the stent has a hydrophilic property and molecular-derived molecular contaminants throughout Surface are reduced by a cleaning such that a profile of the wetting force along the length of the stent surface as a measure of the purity of the total surface has a uniform, or periodically regular course. The course of the wetting force can be easily and quickly verified by the method and apparatus of the present invention.
  • Stents that have been packaged and prepared for implantation after their purification by conventional methods have heretofore been unable to achieve surfaces of uniformity and purity such that over a total length they have consistent or periodically regular surface wetting behavior, as experimentally demonstrated.
  • the surface wetting behavior of a stent according to the invention is determined by a change in weight per unit length of the stent length verifiable by means of a measurement of a tensiometric type.
  • the total surface area of the stent has a uniform purity which has fewer particles per unit surface area than a conventionally used clean room class (e.g., 7) of the ISO (International Standard Organization). That is, with the proposed method according to the aforementioned parallel application, a higher purity of the stent surface can be maintained or achieved than is possible in cleanrooms of the highest purity classes commonly used, without requiring such a clean room or clean room of a deeper level ,
  • the stent may also have fewer carbon molecules and particles of size less than 0.05 microns, as it corresponds to a clean room class 1 of the ISO (International Standard Organization).
  • the surface of the introducer provided for insertion into the body lumen has a uniform purity according to the purity of the stent.
  • the introducer and the stent are after a cleaning of the stent, during further handling steps and up to an implantation in an inert environment, for. B. in a suitably designed packaging stored. It can be assumed that the stent and the introducer were subjected to the same treatment and therefore also have the same surface purity.
  • Fig. 1 schematic representation of a determination device according to the invention
  • FIG. 2a measurement result of a determination of the surface quality of a heavily contaminated stent
  • FIG. 2b measurement result of a determination of the surface quality of a stent after conventional production, cleaning and storage
  • FIG. 2 c measurement result of a determination of the surface quality of a stent, as in FIG. 2 b, after a further purification treatment or a provision according to the invention
  • FIG. 3a measurement result of a determination of the surface quality of a further stent according to conventional production, cleaning and storage
  • FIG. FIG. 3b measurement result of a determination of the surface quality of the stent, as in FIG. 3a, after a further purification treatment
  • FIG. 3a measurement result of a determination of the surface quality of a further stent according to conventional production, cleaning and storage
  • FIG. 3b measurement result of a determination of the surface quality of the stent, as in FIG. 3a, after a further purification treatment
  • FIG. 3b measurement result of a determination of the surface quality of the stent, as in FIG. 3a, after a further purification treatment
  • FIG. 4 a a graphical representation of an in vivo X-ray analysis (angiography) of a first stent according to the invention
  • FIG. 4 b a graphical representation of an in vivo X-ray analysis (angiography) of a second stent according to the invention
  • Fig. 6a, b, c Illustration of a histomorphometric analysis of the same type of stent, as from the figures 5a, b, c with conventional purity and
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device for determining a surface characteristic of a stent for implantation in a body lumen according to the present invention.
  • the device is provided to determine a wetting behavior of a stent surface around the circumference of a stent and its length, preferably over its entire length, and to record the course of the wetting behavior.
  • the device has a liquid container 1 with a liquid having a defined surface tension.
  • the liquid container 1 and the liquid taken together have a reference weight, which is detected by a measuring device 2.
  • the size of the liquid container and the liquid volume are matched to the dimensions of a stent 3.
  • the measuring device determines such a deviation from the reference weight as a measure of a wetting force of the stent surface.
  • a measuring device z. B. an analytical laboratory balance with a measuring range between minus 200 and plus 200 grams and an accuracy of 0.3 milligrams suitable.
  • the determining device has a movable holding device 4 for holding the stent and moving the stent in a direction substantially along the longitudinal axis of the stent, which is intended to at least partially immerse the stent 3 in the liquid.
  • the holding device 4 may, for. B. have a clamp with which the stent is gripped at one end. The rest of the stent 3 depends freely on the holding device 4 in the direction of the liquid surface 5 down.
  • a linear motor is provided which can move the stent preferably in the direction of its longitudinal axis in the vertical direction. This linear motor can be integrated, for example, in the holding device 4.
  • the holding device 4 is provided for example on a support frame 6, which is arranged around the liquid container 1 and has at least one arm which projects beyond the liquid surface and is provided with the clamp.
  • the determining device has a processing unit (not shown) for detecting the deviation measurement of the measuring device 2 and determining a course of a wetting force along a length of the stent surface.
  • the processing unit can, for. B. be given by a computer that detects and processes the measurement data of the measuring device.
  • the processing unit can also be used to control the holding device or the linear motor, and the speed control the stent movement during a measurement.
  • a comparison of the measurement curve with a reference wetting behavior can be performed by the processing unit and the deviation from the reference can be determined.
  • a moist or wet stent or if the stent must be rinsed it is completely dried before performing a measurement of the wetting force curve, eg. B. blown dry with nitrogen grade 5.0.
  • the determination of the course of the wetting force can basically take place when the stent is immersed or when the stent is pulled out through the liquid surface.
  • a measurement when immersing the dry stent has the above-mentioned advantages.
  • the stent 3 is moved through the liquid surface 5 at a defined, preferably constant, rate (e.g., 70 microns per second). At preferably regular intervals, e.g.
  • the total weight of liquid container 1 and liquid is determined by the action of the wetting force and detects the deviation from the reference weight.
  • a measured value is determined per length increment of the stent length, which indicates the wetting force of the stent surface at this length increment.
  • a measured value can be assigned exactly to a length increment.
  • FIGS. 2 a, 2 b and 2 c each show a measurement of the course of the wetting force on conventionally provided stents (FIGS. 2 a and 2 b) and on a stent with a uniform surface finish (FIG. 2 c).
  • the stent in FIG. 2c was subjected to an additional cleaning process in the form of a plasma cleaning process. Further measurements have shown that the same surface finish can also be achieved according to an inventive provision method.
  • the measurements are based on the same commercially available bare metal stent from the manufacturer Fortimedix with the size 3 ⁇ 19 mm.
  • the liquid used was pure water (WFI);
  • WFI pure water
  • the x-axis indicates the time axis during immersion, or the length of the stent and the y-axis indicates a weight deviation, or change in wetting force.
  • the curves thus indicate the course of the wetting force along a length of the stent surface. The course of the wetting force was detected when the stent was immersed in the liquid surface.
  • the stent in FIG. 2 a has a periodic structure and was stored in a test tube until it is measured, after which it has undergone various contaminations, such as, for example, As dust, silicone contamination, suspended particles, etc., subject.
  • the stent was measured without prior cleaning.
  • the stent exhibits a stochastic course of the wetting force without a regular change. It can be seen that the stent has no uniform surface finish.
  • the measurement for the entire length of the stent is largely above a neutral value at zero, the neutral value corresponding to a measurement without penetrating the stent into the liquid surface. This indicates a hydrophobic property of the surface and thus a high contamination of the surface.
  • the stent with the measurement results from Figure 2b was prepared in a clean room, cleaned after production, and stored in a clean room suitable glass tube as packaging, as is common in the prior art.
  • the stent was removed from the package and analyzed by the method for determining its surface characteristics according to the present invention.
  • the course of the wetting force is just below the neutral value.
  • Other measurements of other stents of the same type and production and packaging method have shown that the course of the wetting force is in the positive range (ie between the values of FIGS. 2b and 2a). From this it can be concluded that a contact angle of wetting is between 70 and 90 degrees or more and therefore the stent has a rather hydrophobic behavior.
  • the curve shows a Roughly repetitive behavior, but with different maxima and minima, different amplitudes and with different slopes.
  • the small deviation from the neutral value and the irregular course of wetting show that the stent does not have a uniform, periodically regular surface wetting behavior. Furthermore, this indicates an average degree of contamination. It also indicates natural contamination of hydrocarbon compounds from the atmosphere.
  • the stent in FIG. 2 c was subjected to plasma cleaning and stored within an inert medium, so that the stent has a uniform and pure surface texture.
  • the course of the wetting force along the stent length shows a clear periodicity, which corresponds to the periodicity of the lattice structure of the stent.
  • the applied wetting force changes according to the area of the stent segments, which interacts with the liquid surface at a certain length increment.
  • the larger the surface area of the fluid on the stent the greater the change in wetting power. Due to the regular repetition of a grating period, there is thus a regular increase and decrease in the wetting force.
  • the amplitude and the length of the periods are substantially the same.
  • the slope and the fall of the individual amplitudes coincide. It follows that the stent has a uniform texture of the surface. Furthermore, the curve is well below the neutral level, indicating a hydrophilicity of the stent surface. From the measurement, one can conclude that there is a hydrophobicity with a contact angle of less than 15 degrees. The stent surface can therefore be referred to as cornhydrophil.
  • contact angle measurements were carried out as comparative measurements for determining the contact angle.
  • the comparative measurements were performed on smooth surfaces comparable to the surface of the stents.
  • Contact angle measurements were made on the following samples performed: discs with 15 mm diameter, electropolished surface, so equivalent to stent surface in texture and material.
  • FIG. 2c Same results as in FIG. 2c were also achieved for a stent which was handled according to a delivery method according to the invention.
  • Figures 3a and 3b show a measurement of a stent having a lattice structure that spirals around the axis of the stent. The periodicity along the stent axis is therefore less pronounced than in a stent used for the measurements according to FIGS. 2a, 2b and 2c with a lattice structure extending symmetrically with respect to the longitudinal axis.
  • the measurements according to FIGS. 3a and 3b are each based on the same commercially available stent manufactured by Medtronic of the size 3 ⁇ 18 mm.
  • the stents were mounted by the manufacturer in a clean room on a balloon catheter, packaged and sterilized.
  • the change in the weight measurement depends on the type of surface. For hydrophobic surfaces, the weight measured by water increases, and for hydrophilic surfaces, the weight measured by water lowers on immersion. Therefore, the weight change allows a statement about the hydrophilicity or hydrophobicity of the stent surface. For bare metal stents, the hydrophilicity correlates with its purity.
  • a stent was analyzed, which was taken directly from its sterile packaging and the balloon, without further purification took place. It was expanded to 3 mm and analyzed according to the method of determining its surface characteristic according to the present invention. As can be seen in the graph, the variations in wetting force along the stent surface are comparatively low and only just below the neutral level.
  • Figure 3b the same stent was used, but additionally subjected to a plasma treatment to clean the stent. The curve shows a clearly increased hydrophilicity in the Comparison with the stent from FIG. 3a over the entire stent length, since a clear shift into the negative region has taken place.
  • Figures 4a and 4b show the results of animal studies obtained on stents insertion in porcine coronary arteries.
  • the smallest vascular diameter in the area of the stent was determined immediately after insertion of a stent into an artery and thirty days after insertion and ingrowth. After insertion of the stent, the diameter of the stent decreases due to the ingrowth of cells in the region of the stent.
  • the vascular diameter is angiographically, ie detected by X-ray analysis.
  • the study comprises a series of eight comparative experiments.
  • Figure 4a used the Medtronic stent (3x18mm) with a spiral lattice structure ready for implantation in a body lumen.
  • a stent of size 3x18mm was used by Abbott, which had a regular symmetrical, that is not helical, lattice structure and was ready for implantation in a body lumen.
  • the left hand bar shows the behavior of such a stent in the body lumen after delivery according to the invention and the right hand bar such a stent directly from the packaging without further treatment steps as conventionally used.
  • Figures 5a, 5b and 5c and 6a, 6b and 6c show the cross-section of a porcine coronary blood vessel after being examined 30 days after insertion of a Medtronic stent, as is customary for histological examinations.
  • the original edge of the vessel is identified and then the cross-sectional area of the overgrown cells is calculated, resulting in a percentage growth rate, ie. H. the endothelialization or Stenoserate results.
  • FIG. 5a shows the inserted 5b in a central region with a bifurcation and FIG. 5c in a distal region of the blood flow.
  • FIG. 5a shows the inserted 5b in a central region with a bifurcation
  • FIG. 5c in a distal region of the blood flow.
  • a conventional stent has been used, as z. B.
  • a measurement according to Figure 3a is based. Both in the proximal region (FIG.
  • FIGS. 7a to 7e show a schematic representation of the individual steps during the ingrowth of a stent, as could be identified in tests by the applicant.
  • the individual steps in a conventional bare metal stent 3 '(above) and a high-purity bare metal stent 3 according to the present invention are shown, in particular for a stent with a surface wetting behavior uniform over the entire length or periodically regular. As described, such a highly pure stent z.
  • a stent with a highly hydrophilic surface is considered.
  • FIG. 7a shows the wetting behavior of a water droplet 7 on the stent surface.
  • a large contact angle is present on the conventional stent 3 '(FIG. 7 a, top), whereas due to the hydrophilic surface properties, only a very small contact angle is produced in the case of the highly pure stent 3 (FIG. 7 a, bottom).
  • the stent is placed at the site of implantation and the viewed surface is exposed to the blood.
  • a deposit of proteins takes place, which prevents both adherence and functionality of neutrophils (FGN, A2M, ApoA), so-called neutrophil inhibitors 8.
  • the neutrophil inhibitors 8 FGN, A2m and ApoA
  • HMWK proteins that prevent the adhesion of platelets
  • the conventional stent 3 '(FIG. 7c, top) subsequently mainly platelets 10 are deposited on the neutrophil inhibitors 8, which are generally undesirable.
  • neutrophils 1 1 from the patient's blood are placed on the neutrophil promoters 9, while platelets are rejected.
  • the activated neutrophils 1 1 but the protein cathelicidin (LL37) 12 on the stent surface see. Fig. 7d below.
  • the process of ingrowth can be positively supported, without the need for a coating or drug delivery.
  • the conventional stent 3 'cathelicidin was found only to a very small extent.
  • the investigations have shown that the high-purity stent 3 accumulates two to three times more cathelicidin than the conventional stent.
  • the high-purity stent 3 with a regular surface wetting behavior shows an ingrowth behavior comparable to that of FIGS. 5a to 5c (see FIG. 7e, bottom).
  • the conventional stent 3 shows an ingrowth according to the figures 6a to 6c, so a new narrowing of the passage (see Fig. 7e, above).
  • the highly pure surface of the stent 3 supports and promotes those bioactive processes that lead to a healthy and desirable ingrowth of the stent 3. In contrast, undesired processes are contained or suppressed.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents zur Implantation in ein Körperlumen vorgesehen, bei dem ein Benetzungsverhalten einer Stentoberfläche als Mass für die Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche dient. Zur Ermittlung des Benetzungsverhaltens wird ein Verlauf einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche bestimmt, wobei die zwischen der Stentoberfläche und einer Flüssigkeitsoberfläche anliegende Benetzungskraft entlang der Stentlänge erfasst wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik an Stents und Stent mit definierter Oberflächencharakteristik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents zur Implantation in ein Körperlumen sowie einen Stent mit einer definierten Oberflächencharakteristik und eine Anordnung mit einem solchen Stent und einer Einführvorrichtung zum Einführen des Stents in das Körperlumen.
Gefässprothesen und Implantate in Form von Stents sind aus dem Stand der Technik weithin bekannt. Im Wesentlichen wird zwischen ballon-expandierenden oder selbst- expandierenden Stents unterschieden, die mittels einer Einführvorrichtung, wie etwa einem Katheter in ein Körperlumen eingebracht werden. Allen Stents gemeinsam ist es, dass sie zum Einführen in ein Körperlumen einen geringeren Durchmesser aufweisen müssen, als bei der Ausübung ihrer Funktion im Köper. In der Regel werden die Stents unter so genannten Reinraumbedingungen in einen komprimierten Zustand gebracht und verpackt. Ein Reinraum ist ein Raum, in dem die Konzentration luftgetragener Partikel, die in den Raum eingebracht werden oder dort entstehen, so gering wie nötig gehalten wird. Die Partikelkonzentration in den Reinräumen wird ständig überwacht. Reinräume werden in verschiedene Klassen eingeteilt, so genannte ISO-Klassen, so darf z.B. in einem Reinraum der Klasse ISO-7 die Anzahl Partikel, welche 0.5 Mikrome- ter gross sind, nicht mehr als 352Ό00 pro Kubikmeter betragen. Für 1 .0 Mikrometer ist die Obergrenze 83'200 und für 5.0 Mikrometer 2 30 Partikel pro Kubikmeter (nach DIN EN ISO 14644). Kleinere Teilchen als 0.5 Mikrometer werden in dieser Klasse nicht berücksichtigt. Für medizinische Implantate, wie z.B. Stents, wird oft ein solcher ISO-7 Reinraum verwendet. Ein Reinraum zur Herstellung und Bereitstellung von Stents auf Kathetern ist also nicht 100% partikelfrei. Zudem werden gerade für Stents und Katheter viele Produktionsschritte manuell durchgeführt. Da in der Regel der Mensch die grösste Quelle für Parti- kel und andere Verschmutzungen ist, helfen eine angepasste Arbeitskleidung, die spezifizierte Reinraumklasse einzuhalten.
Die in Blutgefässen implantierten Stents bergen gewisse Risiken für den Patienten. Unter anderem können Entzündungsreaktionen und/oder Thrombosebildung an den Strukturen des Stents zu einer erneuten Stenose in den Blutgefässen führen. Derartige Komplikationen werden u. a. durch Verunreinigungen des Stents, d. h. dessen Oberfläche, der Einführvorrichtung oder anderer Elemente, die mit dem Stent in Berührung kommen, beim Einsetzen des Stents in ein Körperlumen verursacht. Der Stent und die Einführvorrichtung sollen daher möglichst frei von jeglicher Kontamination sein, d. h. beispielsweise keinen Staub, keine Fasern, chemische Verunreinigungen (wie z.B. Kohlenwasserstoffverbindungen, Rückstände aus Elektropoliturprozessen, etc.) oder Partikel im Allgemeinen aufweisen.
Derartige Verunreinigungen können bei herkömmlichen Verfahren zur Bereitstellung eines Stents zur Implantation z. B. auch nach einer Oberflächenbehandlung und Reini- gung des Stents, beim Transfer des Stents, beim Crimpen oder Einsetzen auf oder in einen Katheter entstehen. Beispielsweise können„natürliche", durch die im Reinraum verrichtete Arbeit entstehende Kontaminationen, z. B. von Arbeits-Handschuhen oder diverse Partikel aus der Atmosphäre, am Stent haften bleiben. Durch optische Kontrollen nach der Stentmontage auf dem Katheter können allfällige Partikel erkannt und allenfalls mit einem sauberen Gas (z.B. öl- und partikelfreie, ionisierte Luft) aus einer Düse strömend entfernt werden.
Der Erfolg der Behandlung eines Körperlumens, wie z.B. einer Herzkranzarterie, mit einem Stent ist demnach wesentlich von den Oberflächeneigenschaften des Stents abhängig. Aus der US 2008/0086198 A1 ist ein Stent mit einer nanoporösen Oberflä- chenschicht bekannt, die das Einwachsen des Stents und dessen Reendothelialisation verbessern und eine Inflammation und eine intimale Proliferation verringern soll. Dabei kann die nanoporöse Oberflächenschicht mit einem oder mehreren therapeutischen Wirkstoffen versehen sein, um die beschriebenen Aufgaben des Stents weiter zu verbessern. Es werden zahlreiche Beispiele für Wirkstoffschichten gegeben, u. a. werden hydrophile oder hydrophobe Wirkstoffschichten auf der Stentoberfläche erzeugt. Weiter werden in den Figuren 24 bis 26 experimentelle Ergebnisse für Stents mit einem kontrollierbaren Elutionssystem gezeigt, die im Vergleich zu Stents mit blanker Metalloberfläche (bare metal Stents) eine geringere Restenose aufweisen. Der verringerte Reste- nosegrad bei einem Stent mit nanoporöser Oberfläche wird auf eine verbesserte Bio- kompatibilität und ein verbessertes Ausheilen des Körpergewebes zurück geführt. Im Gegensatz dazu wird bei einem Stent mit einfacher Metalloberfläche eine chronische Irritation des den Stent umgebenden Gewebes vermutet. Es werden keine Aussagen über die Reinheit der Stentoberfläche gemacht.
Soehnlein et al. (Neutrophil-Derived Cathelicidin Protects from Neointimal Hyperplasia; Sei Transl Med 3, 201 1 ) zeigt einen Stent, der eine Proteinbeschichtung mit dem Protein Cathelicidin (LL37) aufweist. Das Einwachsverhalten des beschichteten Stents wurde in Versuchen an Tieren getestet. Die Versuche zeigten eine geringere Restenose und es wird vermutet, dass Cathelicidin die Reendothelialisation fördert und reguliert und dadurch vor einer neointimalen Hyperplasie nach der Stentimplantation schützt. Die Verwendung von Beschichtungen auf Stents weist jedoch im allgemeinen ihrerseits diverse Nachteile auf, z. B. kann die Oberflächenreibung der Stents erhöht werden, die Beschichtung kann bei der Expansion des Stents Schaden nehmen (reissen, abplatzen, etc.) oder negative Nebenreaktionen mit dem Blutkreislauf erzeugen.
Aus der EP 0606566 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Implantatoberflächen bekannt, bei dem die Oberflächen der Implantate plasmabehandelt werden. Mit der Plasmabehandlung können Kontaminationsschichten, wie etwa Kohlenwasserstoffe und andere aus der Umgebung abgelagerte Partikel oder chemische Moleküle, entfernt werden. Dabei erfolgt die Bereitstellung des Stents in einer Kammer mit Reinraumbedingungen. Bei den genannten Methoden kann die Stentoberfläche zwar mit einem Reinigungsverfahren gereinigt werden. Die Reinheit der Stentoberfläche entspricht somit im besten Fall der Reinheitsklasse des verwendeten Reinraums. Eine höhere Reinheit mit weniger Verunreinigungen als es dieser Reinheitsklasse entspricht kann mit diesen Methoden nicht erreicht werden.
Zur Charakterisierung der Metalloberfläche bei Implantaten sind verschiedene Mess- methoden bekannt, wie etwa die Messung der elektrophoretischen Beweglichkeit, die Messung der Oberflächenladung mittels Säure-Base Titration, die Impedanzspektro- metrie, die Voltametrie oder die Elektronenmikroskopie (REM). Mittels REM-Analysen können beispielsweise die Rauhigkeit oder die Korngrössen auf einer polierten Metall- stentoberfläche betrachtet werden. Die Benetzungseigenschaften der Implantatoberflä- che können durch Messung des Kontaktwinkels zwischen Flüssigkeit und der trockenen metallischen Oberfläche mittels optischen Methoden bestimmt werden. Derartige Kontaktwinkelmessungen werden beispielweise durch Aufbringen von kleinen Tropfen auf eine oder mehrere ausgewählte Stellen einer zu messenden Oberfläche und anschliessender optischer Aufnahme des Benetzungsverhaltens der Oberfläche durchge- führt. Damit kann jedoch nur eine punktuelle Untersuchung der Benetzungseigenschaften erfolgen. Es ist nicht möglich, die gesamte Oberfläche zu analysieren.
Diese bekannten Methoden zur Untersuchung der Oberflächencharakteristik sind entweder sehr aufwendig und kostspielig oder können nur einen kleinen Bereich der Oberfläche erfassen oder sind für komplizierte Geometrien, wie bei einem Stent, ungeeignet und ermöglichen somit keine Überprüfung und Charakterisierung der Gesamtoberfläche eines Stents. Ferner können äusserst kleine Partikel, wie Kohlenstoffverunreinigungen aus der Umgebung, unterhalb einer gewissen Verunreinigungsrate kaum er- fasst werden.
Aus der Materialanalytik sind Analysemethoden bekannt, die eine höhere Genauigkeit, als die oben erwähnten Verfahren aufweisen. Zur Charakterisierung der Oberflächen wird dabei z. B. die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), die energiedispersi- ve Rontgenspektroskopie oder ein Massenspektrometneverfahren (z. B. Time-of-flight Secondary Ion Mass Spectroscopy-(TOF-SIMS)-Verfahren) eingesetzt. Zur einfachen Bestimmung der Reinheit einer Stentoberflache sind diese Methoden jedoch kaum geeignet. Insbesondere zur Bestimmung von Verunreinigungen, welche z.B. aus Kohlenwasserstoffverbindungen bestehen, zur Unterscheidung zwischen Stents vor und nach einer Reinigung und ggf. nach weiteren Handhabungsschritten sind sie nicht vorteilhaft. Für die Durchführung derartiger Analysen müssen die Stents entsprechend den Analyseanforderungen vorbereitet werden, wodurch eine Kontamination der Stentoberflache erfolgen kann, die im Bereich der zu messenden Kontamination liegt. Ferner ist es kaum möglich einen Analysenraum zu schaffen, der nicht selbst zur Konta- mination der Stentoberflache beiträgt. Zudem sind derartige Methoden sehr aufwendig und kostspielig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents bereit zu stellen, die eine zuverlässige Bewertung der Oberflächenqualität ermöglichen, insbesondere eine zu- verlässige Aussage über die Reinheit einer Stentoberfläche erlauben, welche auch für Anwendungen mit hoher Reinheit geeignet sind, und die eine einfache und schnelle Bestimmung der Oberflächencharakteristik ermöglichen. Ferner soll ein einfaches Messverfahren zur Qualitätskontrolle vorgesehen werden, das z.B. nach einem Stent- herstellungsprozess kostengünstig und effizient eingesetzt werden kann. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung einen Stent mit einer definierten Oberflächencharakteristik und eine Anordnung aus einem solchen Stent und einer Einführvorrichtung bereitzustellen, die Komplikationen bei der Anwendung des Stents im Körperlumen verringern, insbesondere ein gewünschtes Einwachsen des Stents im Körperlumen verbessern und eine Restenose verhindern. Diese Aufgaben werden von der Erfindung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents sowie durch einen Stent und eine Anordnung nach den Ansprüchen 1 , 13, 18, 19 und 22 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und verschiedene Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Stents weisen im Wesentlichen ein proximales Ende und ein distales Ende auf, wobei sich zwischen den Enden ein Stentlumen mit komprimierbarem, bzw. expandierbarem Durchmesser erstreckt. Stents weisen in der Regel eine gitterartige Struktur auf, die aus Stegsegmenten aufgebaut ist. Dabei können einzelne Stegsegmente zu einem Stent verbunden werden oder die Stege können durch Ausschneiden aus einem Vollmaterial entstehen. Es ist auch möglichen einen Draht z. B. zu einer Zickzack artigen Struktur zu formen. Dabei kann z. B. aus dem Draht eine Gitterstruktur ausgebildet werden, die helixartig zu einer Röhrenform aufgewickelt wird. Meist bildet der Stent in expandiertem und/oder komprimiertem Zustand vor dem Einsetzen in ein Körperlumen eine regelmässige Gitterstruktur mit einem sich periodisch wiederholenden Gittermuster. Ein erfindungsgemasses Verfahren und eine solche Vorrichtung sind für jegliche Arten von Stents zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik des Stents geeignet. Insbesondere sind sie bei blanken Metallstents mit glatter Oberfläche vorteilhaft, da diese besonders anfällig für eine Kontamination aus der Umgebungsatmosphäre sind. Aber auch bei beschichteten Stents kann das Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht auf Stents beschränkt und kann allgemein bei länglichen Implantaten eingesetzt werden, wie z. B. auch bei so genannten Coils oder Spulen, welche zur Behandlung von Aneurysmen implantiert werden. Dabei kann das Verfahren eine Oberflächencharakteristik der Implantate quali- tativ und quantitativ bestimmen.
Bei einem Verfahren zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents zur Implantation in ein Körperlumen nach der vorliegenden Erfindung, dient ein Benet- zungsverhalten einer Stentoberfläche, insbesondere der Gesamtstentoberfläche, als Mass für die Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche. Das Benetzungsverhalten wird durch die Bestimmung eines Verlaufs einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche ermittelt, wobei die zwischen der Stentoberfläche und einer Flüssigkeitsoberfläche anliegende Benetzungskraft entlang der Stentlänge erfasst wird. Dabei kann die Benetzungskraft durch eine Messung nach dem Prinzip der Tensiomet- rie erfasst werden, indem das Kraftverhalten an verschiedenen, von einander in Längsrichtung des Stents beabstandeten Stellen erfasst wird. Vorzugsweise erfolgt eine dynamische Messung entlang der Stentlänge. Anhand des dabei ermittelten Benetzungs- kraftverlaufs entlang der Stentlänge lässt sich die Stentoberfläche gesamthaft charakterisieren.
Das Benetzungsverhalten der Stentoberfläche kann mit einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents nach der vorliegenden Erfindung ermittelt werden. Die Vorrichtung bildet eine Bestimmungsvorrichtung tensiometrischer Art. Die Bestimmungsvorrichtung weist einen Flüssigkeitsbehälter mit einer definierten Flüssigkeit, d.h. mit einer spezifischen Oberflächenspannung auf, wobei Flüssigkeitsbehälter und Flüssigkeit gemeinsam ein Referenzgewicht aufweisen. Weiter weist die Bestimmungsvorrichtung eine Messvorrichtung zur Messung einer Abweichung von dem Referenzgewicht als Mass für eine Benetzungskraft der Stentoberfläche und eine bewegliche Haltevorrichtung zum Halten des Stents und Bewegen des Stents im Wesentlichen in einer Richtung der Längsachse des Stents auf. Die Haltevorrichtung ist dazu vorgesehen, den Stent zumindest teilweise in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters zu tauchen. Vorzugsweise wird der Stent zumindest nahezu vollständig unter die Flüssigkeitsoberfläche und in die Flüssigkeit eingetaucht. Ferner weist die Bestim- mungsvorrichtung eine Verarbeitungseinheit zur Erfassung der Abweichungsmessung der Messvorrichtung und Bestimmung eines Verlaufs einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche auf. Somit kann eine Änderung der Benetzungskraft, die an der Stentoberfläche im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche wirkt, ermittelt werden, während der Stent von der Haltevorrichtung durch die Flüssigkeitsoberfläche einge- taucht oder aus dieser herausgezogen wird. Dadurch kann der Verlauf der Änderung der Benetzungskraft entlang der Stentlänge erfasst werden. Im Sinne der Erfindung kann grundsätzlich auch der Flüssigkeitsbehälter mit der Messvorrichtung relativ zu einem feststehenden Stent bewegt werden oder nur der Flüssigkeitsbehälter relativ zum Stent und zur Messvorrichtung.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglichen sowohl eine quali- tative, als auch eine quantitative Bewertung einer gesamten Stentoberfläche und die örtliche Zuordnung von Messresultaten entlang der Länge des Stents. Im Vergleich zu statischen Messungen des Benetzungsverhaltens können dadurch mehr Informationen über eine gesamte Oberfläche ermittelt werden, da bei statischen Verfahren nur kleine oder gar punktartige Bereiche untersucht werden. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens ist hingegen die Erfassung der Gesamtstruktur eines Stents ohne grossen Aufwand möglich. Dies ist insbesondere auch bei nur sehr geringer Kontamination möglich, welche mit bekannten Methoden nur sehr aufwendig (wenn überhaupt) detek- tiert werden kann und führt zu einer zuverlässigen Aussage z. B. über die Reinheit, bzw. den Kontaminationsgrad, der Stentoberfläche. Das erfindungsgemässe Verfahren bildet ein einfaches Messverfahren zur Qualitätskontrolle z.B. nach einem Stentherstel- lungsprozess, welches kostengünstig und effizient eingesetzt werden kann. Eine derartige Kontrolle ist durch Methoden basierend auf einer Kontaktwinkelmessung nicht möglich.
Die Ermittlung des Benetzungskraftverlaufs erfolgt vorzugsweise dynamisch entlang einer signifikanten Länge des Stents, vorzugsweise über eine Länge, die wenigstens mehrere Perioden der Gitterstruktur des Stents umfasst. Gute Messergebnisse werden bei einer Messung im Wesentlichen über die gesamte Stentlänge erzielt. Die dynamische Messung erfolgt, indem der Stent mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vorzugsweise in die Flüssigkeit hinein durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt wird. Dabei ist es vorteilhaft den Stent vor dem Eintauchen, d. h. vor der Messung, zu trocknen, falls sich dieser z. B. zuvor in einer flüssigen oder feuchten Umgebung befand oder z. B. mit reinem Wasser gespült wurde. Beim Eintauchen bildet sich auf Grund der Ober- flachenenergie der Stentoberflache ein gewölbter Flüssigkeitsmeniskus, der an die Stentoberflache anschliesst. Der Flüssigkeitsmeniskus bildet sich in Abhängigkeit der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und der Oberflächenbeschaffenheit (Oberflächenenergie, Rauhigkeit, etc.) des Stents aus; je nach Grad der Oberflächenenergie der Stentoberfläche im Vergleich zur Oberflächenspannung der Flüssigkeit wird die Flüssigkeit vom Stent angezogen oder abgestossen. Im Fall einer hydrophilen Oberfläche mit hoher Oberflächenenergie wird eine Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, angezogen. Und im Fall einer hydrophoben Oberfläche mit tiefer Oberflächenenergie wird die Flüssigkeit abgestossen, sobald z.B. das freie Ende des Stents auf die Oberfläche der Flüssigkeit auftrifft oder in die Flüssigkeit hinein getaucht wird. Entsprechend ändert sich dabei das Referenzgewicht auf der Messvorrichtung. Durch die Oberflächenenergie wird bei der Bewegung des Stents durch die Flüssigkeitsoberfläche eine charakteristische Benetzungskraft entlang der Länge der Stentoberfläche erzeugt. Die Benet- zungskraft ist somit abhängig von dem Kontaktbereich zwischen Stentoberfläche und Flüssigkeitsoberfläche, der gewählten Flüssigkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit und dem Material der Stentoberfläche.
Der Benetzungskraftverlauf entlang der Länge der Stentoberfläche ist ferner von einer Struktur, etwa einer bestimmten Gitterstruktur, des Stents abhängig und weist eine Periodizität entsprechend der Stentstruktur (den so genannten Strut-Segmenten) auf. Der Kontaktbereich ändert sich somit entsprechend der Gitterstruktur des Stents beim Hineintauchen oder Herausziehen aus der Flüssigkeit und wiederholt sich periodisch entsprechend der Periodizität des Gittermusters des Stents. Ferner ändert sich die Oberflächenenergie und somit die Benetzungskraft mit der Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere verändert sich die Oberflächenenergie mit dem Kontaminationsgrad der Stentoberfläche. Auch die Rauhigkeit und die Porosität beeinflussen die auftretende Benetzungskraft. Die Benetzbarkeit und die Benetzungskraft korrelieren mit der Konzentration der Verschmutzungspartikel und -moleküle. Die Oberfläche eines Metalls- tents, der grundsätzlich eine hydrophile Oberfläche aufweist, wird umso hydrophober je grösser der Grad an Verschmutzung ist.
Die Änderung des Flüssigkeitsmeniskus durch die Änderung der an der Stentoberflä- che angreifenden Benetzungskraft hat eine Änderung des Gewichts zur Folge, das vom Flüssigkeitsbehälter und der Flüssigkeit auf die Messvorrichtung wirkt. Die Abweichung vom Referenzgewicht, nämlich dem Gewicht von Behälter und Flüssigkeit ohne Einwirkung einer Benetzungskraft, ist somit charakteristisch für den Verlauf einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche. Der Verlauf der Benetzungskraft kann daher durch den Verlauf einer Gewichtsänderung relativ zum Referenzge- wicht des Flüssigkeitsbehälters und der Flüssigkeit erfasst werden. Die Verarbeitungseinheit erfasst somit die Benetzungskraft entsprechend der dynamischen Messung der Abweichung vom Referenzgewicht.
Bei der Abweichungsmessung wird ausschliesslich das Einwirken der Benetzungskraft auf der Messvorrichtung angezeigt, da der von der Haltevorrichtung gehaltene Stent von oben in die Flüssigkeit eingetaucht wird, ohne mit Behälter oder Messvorrichtung in Kontakt zu kommen. Das Gewicht des Stents spielt somit aufgrund des Archimedischen Prinzips keine Rolle.
Die Flüssigkeit, die Gitterstruktur, die Oberflächentopographie und das Oberflächenmaterial des Stents sind gleichbleibende bekannte Faktoren. Somit können aus einer Ver- änderung der Benetzungskraft im Fall von einfachen, blanken Metallstents z. B. Rückschlüsse auf die sich auf der Oberfläche befindenden Verunreinigungen (Kontamination) gezogen werden. Dabei kann z. B. die Periodizität oder eine Amplitude einer Periode des Verlaufs der Benetzungskraft zur Charakterisierung der Stentoberfläche verwendet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren und die Bestimmungsvorrichtung sind für die Bestimmung der Reinheit einer Stentoberfläche sinnvoll, insbesondere zur Qualitätskontrolle, nach einer Reinigung oder während der Bereitstellung zur Implantation , und können ohne grossen Aufwand und Vorbereitung des Stents durchgeführt werden. Ferner kann die Einheitlichkeit der Oberflächenbeschaffenheit des Stents entlang der Stentlänge untersucht werden. Unregelmässigkeiten im Verlauf der Benetzungskraft entlang des Stents lassen auf eine nicht einheitliche Beschaffenheit schliessen und deuten im Fall von blanken Metallstents (insbesondere mit einer glatten, polierten Oberfläche) auf eine Unregelmässigkeit durch Kontamination der Oberfläche hin. Im Fall von beschichteten Stents kann z. B. die Qualität der Beschichtung geprüft werden.
Als Flüssigkeit wird z. B. destilliertes oder deionisiertes Wasser verwendet. Gute Messergebnisse wurden unter anderem mit Wasser für Injektionszwecke (WFI, Water For Injection) erzielt. Auch destilliertes Wasser, wie z.B. millipore Wasser, ist zur Durchführung der Messung geeignet. Vorteilhaft werden zur Messung polare Flüssigkeiten mit hoher Oberflächenspannung, wie Wasser, verwendet. Grundsätzlich kann aber auch eine Flüssigkeit mit tiefer Oberflächenspannung, wie z. B. Hexan, eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird der Verlauf der Benetzungskraft über die gesamte Länge und den gesamten Umfang der Stentoberfläche bestimmt. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass nur ein definierter Bereich eines Stents in die Flüssigkeit eingetaucht wird, etwa eine Stenthälfte. Die Messergebnisse für die eine Stenthälfte können dann für die andere Stenthälfte extrapoliert werden.
Zur Bestimmung der Oberflächencharakteristik des Stents kann vorteilhaft das Benet- zungsverhalten in Bezug zu einem Referenzbenetzungsverhalten einer Stentoberfläche gesetzt werden. Eine Abweichung des gemessenen Benetzungsverhaltens von dem Referenzbenetzungsverhalten kann als Mass für die Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche dienen. Das Referenzbenetzungsverhalten kann beispielsweise durch ein theoretisches Modellverhalten gegeben sein, dass aus den bekannten Faktoren für einen idealen Benetzungsverlauf einer gegebenen Stentstruktur errechnet wird. Das Referenzbenetzungsverhalten kann aber auch durch Mittelwertbildung aus einer Messreihe mit mehreren vergleichbaren Stents gleicher Struktur ermittelt werden. Dabei können Referenzverläufe erstellt werden, die unterschiedlichen Reinheitsgraden eines Stents entsprechen oder unterschiedlichen Reinigungsschritten zugeordnet sind. Ferner kann auch ein Stent unmittelbar nach einer Reinigung als Referenz verwendet werden. Dieser kann insbesondere als Referenz für einen Stent mit einer solchen Reinigung und weiteren anschliessenden Handhabungsschritten, wie z. B. ein Komprimie- ren und Verpacken, verwendet werden. Ferner können auch Stents mit definierten hydrophilen oder hydrophoben Beschichtungen, wie etwa Polymeren, Medikamenten, Biomolekülen, Zellen, etc. als Referenz verwendet werden.
Zusammenfassend wird die Benetzungskraftmessung nach tensiometrischer Art durchgeführt, indem der Stent vorzugsweise mit seiner zumindest annähernd gesam- ten Oberfläche durch die Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter getaucht wird und beim Eintauchen oder Herausziehen durch die Flüssigkeitsoberfläche der Verlauf der Benetzungskraft an der Stentoberfläche entlang der Länge des Stents erfasst wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Stent entlang seiner Längsachse in der Flüssigkeit bewegt wird. In dieser Richtung lässt sich eine Unregelmässigkeit im Benetzungsverlauf am einfachsten einem bestimmten Längeninkrement der Stentlänge zuordnen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Stent in Richtung der grössten Periodizität der Stentstruktur bewegt wird. Die Haltevorrichtung weist hierfür z. B. einen Linearantrieb auf, der den Stent entlang seiner Längsachse durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt. Dabei kann der Stent mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt und in regelmässigen Zeitabständen eine Gewichtsänderung erfasst und aufgezeichnet werden. Die Geschwindigkeit kann konstant sein oder einem defi- nierten Geschwindigkeitsprofil mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsprechen. Das Geschwindigkeitsprofil kann dabei auf die Stentstruktur abgestimmt sein und z. B. die gleiche Periodizität aufweisen. Grundsätzlich kann die Messung auch während eines Stillstehens des Stents an verschiedenen Längeninkrementen der Stentlänge er- folgen.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird der Benetzungskraftverlauf beim Hineintauchen des Stents in die Flüssigkeit erfasst. Während des Eintauchens bildet sich eine Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und dem sukzessive jeweils neu eingetauchten Längeninkrement der Stentoberfläche, welches bisher noch nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit war. Wird der Stent zuerst eingetaucht und erfolgt die Messung beim Herausziehen, kann z. B. auf Grund von Kapillarkräften zwischen Stent und Flüssigkeiten zu Messungenauigkeiten kommen. Dies hängt von Grösse und Durchmesser des Stents ab. Durch die Kapillarkräfte kann die Flüssigkeit im Innern des Stents verbleiben und hochgezogen werden. Zudem können etwaige Reinigungs- effekte, die durch die verwendete Flüssigkeit bei vorgängigem Eintauchen des Stents hervorgerufen werden, die Messresultate beim Herausziehen verfälschen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren und die Vorrichtung zur Bestimmung der Einheitlichkeit von Oberflächeneigenschaften einer Stentoberfläche entlang der Länge des Stents und/oder der Reinheit der Stentoberfläche, insbesondere der einheitlichen Reinheit über die gesamte Stentoberfläche, verwendet. Dabei wird die Abhängigkeit der Benetzungseigenschaften einer Oberfläche von deren Sauberkeit ausgenützt. Dies kann vorteilhaft eingesetzt werden, um die Reinheit eines Stents nach unterschiedlichen Reinigungsverfahren und Handhabungsschritten bei der Vorbereitung eines Stents zur Implantation zu überprüfen. Während der Bereitstellung zur Im- plantation kann der Stent diversen aus der Atmosphäre stammenden natürlichen Kontaminationspartikeln, insbesondere Kohlenwasserstoffverbindungen, ausgesetzt sein. Eine Ablagerung derartiger Moleküle oder anderer aus der Atmosphäre stammenden Partikel während der Bereitstellungsschritte kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren quantitativ erfasst und lokalisiert werden. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann auch eine Änderung einer Hydrophilizität oder Hydrophobizität der Stentoberfläche entlang der Länge des Stents ermittelt werden. Die Einheitlichkeit der Oberfläche wird u. a. durch den Grad der Reinheit entlang der gesamten Länge der Stentoberfläche bestimmt und ist somit von dieser abhängig.
Experimente haben gezeigt, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren Verunreinigungen der Stentoberfläche erkannt werden können, die weit unterhalb einer Partikelkontamination von Reinräumen liegen, die herkömmlicher Weise für die Bereitstellung von Stents verwendet werden. Wie eingangs beschrieben, ist die Verwendung von Reinräumen der Klasse 7 zur Bearbeitung und Verpackung von Stents üblich. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können Stents mit einer Reinheit entsprechend dieser Klasse und auch noch weitaus reinere Stents charakterisiert und quantitativ bestimmt werden. Eine solche Stentoberfläche kann durch eine Handhabung des Stents gemäss der parallelen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel„Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung eines Stents zur Implantation mit Umhüllung" (Anmeldenummer CH 00048/12) und demselben Anmeldetag, wie die vorliegende Anmeldung, erreicht werden. Diese Anmeldung wird daher vollumfänglich zur Offenbarung der Erfindung in Bezug genommen, da sie aufzeigt in welcher Weise Stentoberflächen mit einheitlichen Oberflächeneigenschaften bis zur Implantation beibehalten oder erreicht werden können. Mit der Bereitstellung eines Stents innerhalb eines Stroms eines definierten Mediums in einer Umhüllung, kann demnach eine Oberflächenreinheit beibehalten oder erreicht werden, die höher ist, als in herkömmlich verwendeten Reinräumen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Stent zur Implantation in ein Körperlumen, der eine Vielzahl von Stegen umfasst, die miteinander eine radial aufweitbare Röhrenform bilden. Erfindungsgemäss ist der Stent gekennzeichnet durch eine Gesamtoberfläche umfassend eine Aussen- und Innenoberfläche und Oberflä- chen zwischen den Stegen, die über eine Gesamtlänge des Stents ein einheitliches, bzw. periodisch regelmässiges Oberflächenbenetzungsverhalten aufweist. Dabei ist das periodisch regelmässige Oberflächenbenetzungsverhalten von der Periodizität der Stentstruktur abhängig. Stents mit einer erfindungsgemässen Oberfläche weisen einen hohen Grad an Reinheit auf, die bei herkömmlichen Stents nicht erreicht werden konnte. Stents, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, weisen auch nach ihrer Präparation für eine Implantation in ein Körperlumen kein einheitliches, bzw. periodisch regelmässiges Oberflächenbenetzungsverhalten auf. Sie weisen im Allgemeinen eine geringere Rein- heit auf.
Im Vergleich zu herkömmlich verwendeten Stents verbessert eine erfindungsgemäss einheitliche Stentoberfläche das Verhalten des Stents beim Einwachsen nach seiner Implantation und wirkt einer Restenose entgegen. Ein experimenteller Nachweis hierfür konnte durch eine in vivo Studie erbracht werden, bei der erfindungsgemässe Stents in eine Koronararterie bei Schweinen eingesetzt wurden und das Einwachsen beobachtet wurde, wie nachfolgend genauer ausgeführt wird. Als überraschendes Ergebnis konnte gezeigt werden, dass das Einwachsverhalten von Stents wesentlich stärker von der Reinheit eines Stents abhängig ist, als bisher vermutet wurde. Wie die Messergebnisse zeigen, werden überraschend gute Resultate bei Stentbehandlungen mit blanken Me- tallstents erzielt. Bisher wurde angenommen, dass derartige Ergebnisse nur durch spezielle Präparation der Oberfläche, z. B. durch Beschichtung, wie etwa eine Medi- kament-Beschichtung, der Stents erreicht werden können. Die Experimente zeigen jedoch, dass der Erfolg einer Behandlung eines Körperlumens mit einem Stent in erster Linie von der Reinheit des Stents bestimmt wird. Vorzugweise weist die Gesamtoberfläche des Stents eine hydrophile Eigenschaft auf und aus der Atmosphäre stammende molekulare Verunreinigungen auf der gesamten Oberfläche sind durch eine Reinigung derart reduziert, dass ein Verlauf der Benetzungskraft entlang der Länge der Stentoberfläche als Mass der Reinheit der Gesamtoberfläche einen einheitlichen, bzw. periodisch regelmässigen Verlauf aufweist. Der Verlauf der Benetzungskraft kann in einfacher und schneller Weise mit dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verifiziert werden.
Stents, die nach ihrer Reinigung mit herkömmlichen Methoden verpackt und zur Implantation vorbereitet wurden, konnten bisher keine Oberflächen mit einer derartigen Einheitlichkeit und Reinheit erreichen, dass sie über eine Gesamtlänge ein einheitliches, bzw. periodisch regelmässiges Oberflächenbenetzungsverhalten aufweisen, wie experimentell nachgewiesen werden konnte. Das Oberflächenbenetzungsverhalten eines erfindungsgemässen Stents ist durch eine mittels einer Messung tensiometri- scher Art verifizierbare Gewichtsänderung pro Längeneinheit der Stentlänge bestimmt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gesamtoberfläche des Stents eine einheitliche Reinheit auf, welche weniger Partikel pro Oberflächeneinheit aufweist, als es einer herkömmlich verwendeten Reinraumklasse (z.B. 7) der ISO (International Standard Organisation) entspricht. Das heisst, mit dem vorgeschlagenen Verfahren gemäss der vorher erwähnten, parallelen Anmeldung kann eine höhere Reinheit der Stentoberfläche beibehalten oder erreicht werden, als es in Reinräumen der höchsten üblicherweise verwendeten Reinheitsklassen möglich ist, ohne dass ein solcher Reinraum oder auch Reinraum einer tieferen Stufe erforderlich ist. Insbesondere kann der Stent auch weniger Kohlenstoffmoleküle und Partikel einer Grösse unter 0,05 Mikrometer aufweisen, als es einer Reinraumklasse 1 der ISO (International Standard Organisation) entspricht.
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung aus einem Stent zur Implantation in ein Körperlumen, wie vorher beschrieben, und einer Einführvorrichtung zum Einführen des Stents in das Körperlumen vorgeschlagen, wobei der Stent in oder auf der Einführvorrichtung gelagert ist. Erfindungsgemäss weist die Oberfläche der Einführvorrichtung, die zum Einführen in das Körperlumen vorgesehen ist, eine einheitliche Reinheit entsprechend der Reinheit des Stents auf. Vorzugsweise werden die Einführvorrichtung und der Stent nach einer Reinigung des Stents, während weiterer Handhabungsschritte und bis zu einer Implantation in einer inerten Umgebung, z. B. in einer entsprechend dafür vorgesehenen Verpackung, gelagert. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass der Stent und die Einführvorrichtung der gleichen Behandlung unterzogen wurden und daher auch die gleiche Oberflächenreinheit aufweisen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen dargestellt, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Ferner werden Ergebnisse aus Experimenten unter Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 : schematische Darstellung einer Bestimmungsvorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2a: Messergebnis einer Bestimmung der Oberflächenqualität eines stark kontaminierten Stents;
Fig. 2b: Messergebnis einer Bestimmung der Oberflächenqualität eines Stents nach einer herkömmlichen Herstellung, Reinigung und Aufbewahrung;
Fig. 2c: Messergebnis einer Bestimmung der Oberflächenqualität eines Stents, wie bei Fig. 2b, nach einer weiteren Reinigungsbehandlung, bzw. einer erfindungsgemäs- sen Bereitstellung,
Fig. 3a: Messergebnis einer Bestimmung der Oberflächenqualität eines weiteren Stents nach herkömmlicher Herstellung, Reinigung und Aufbewahrung; Fig. 3b: Messergebnis einer Bestimmung der Oberflächenqualität des Stents, wie bei Fig. 3a, nach einer weiteren Reinigungsbehandlung;
Fig. 4a: graphische Darstellung einer in-vivo Röntgenanalyse (Angiographie) eines ersten Stents gemäss der Erfindung, Fig. 4b: graphische Darstellung einer in-vivo Röntgenanalyse (Angiographie) eines zweiten Stents gemäss der Erfindung,
Fig. 5a, b, c: Abbildung einer histomorphometrischen Analyse eines Stents mit einheitlicher Reinheit gemäss der Erfindung,
Fig. 6a, b, c: Abbildung einer histomorphometrischen Analyse desselben Stenttyps, wie aus den Figuren 5a, b, c mit herkömmlicher Reinheit und
Fig. 7a bis 7e: schematischer Ablauf des Einwachsens eines herkömmlichen blanken Metallstents (oben) und eines erfindungsgemässen hoch reinen blanken Metallstents (unten).
In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflä- chencharakteristik eines Stents zur Implantation in ein Körperlumen gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung ist vorgesehen, um ein Benetzungsverhal- ten einer Stentoberfläche um den Umfang eines Stents und dessen Länge, vorzugsweise über dessen Gesamtlänge, zu ermitteln und den Verlauf des Benetzungsverhal- tens zu erfassen. Die Vorrichtung weist hierfür einen Flüssigkeitsbehälter 1 mit einer Flüssigkeit mit einer definierten Oberflächenspannung auf. Der Flüssigkeitsbehälter 1 und die Flüssigkeit haben zusammengenommen ein Referenzgewicht, das von einer Messvorrichtung 2 erfasst wird. Die Grösse des Flüssigkeitsbehälters und das Flüssigkeitsvolumen sind auf die Abmessungen eines Stents 3 abgestimmt. Während des Eintauchens oder Herausziehens des Stents wird bei der Ausbildung eines Menis- kus im Fall einer hydrophilen Oberfläche Flüssigkeit angehoben bzw. im Fall einer hydrophoben Oberfläche wird Flüssigkeit verdrängt. Dies führt zu einer signifikanten Änderung des von der Messvorrichtung erfassten Gewichts. Dabei ist darauf zu achten, dass die gesamte Flüssigkeitsmenge im Behälter auf eine verdrängte, bzw. angehobe- ne Menge abgestimmt ist, um eine signifikante Änderung des Gewichts zu erreichen. Die Messvorrichtung ermittelt eine solche Abweichung vom Referenzgewicht als Mass für eine Benetzungskraft der Stentoberfläche. Als Messvorrichtung ist z. B. eine Analytik-Laborwaage mit einem Messbereich zwischen minus 200 und plus 200 Gramm und einer Genauigkeit von 0.3 Milligramm geeignet. Ferner weist die Bestimmungsvorrichtung eine bewegliche Haltevorrichtung 4 zum Halten des Stents und Bewegen des Stents in einer Richtung im Wesentlichen entlang der Längsachse des Stents auf, die vorgesehen ist, den Stent 3 in die Flüssigkeit zumindest teilweise einzutauchen. Die Haltevorrichtung 4 kann z. B. eine Klemme aufweisen, mit der der Stent an einem Ende gegriffen wird. Der Rest des Stents 3 hängt frei von der Haltevorrichtung 4 in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche 5 herab. Zum Eintauchen des Stents ist z. B. ein Linearmotor vorgesehen, welcher den Stent vorzugsweise in Richtung seiner Längsachse in vertikaler Richtung bewegen kann. Dieser Linearmotor kann beispielsweise in der Haltevorrichtung 4 integriert sein. Die Haltevorrichtung 4 ist beispielsweise an einem Trägergestell 6 vorgesehen, das um den Flüssigkeitsbehälter 1 angeordnet ist und wenigstens einen Arm aufweist, der über die Flüssigkeitsoberfläche ragt und mit der Klemme versehen ist.
Zudem weist die Bestimmungsvorrichtung eine Verarbeitungseinheit (nicht gezeigt) zur Erfassung der Abweichungsmessung der Messvorrichtung 2 und Bestimmung eines Verlaufs einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche auf. Die Ver- arbeitungseinheit kann z. B. durch einen Computer gegeben sein, der die Messdaten der Messvorrichtung erfasst und verarbeitet. Die Verarbeitungseinheit kann auch zur Steuerung der Haltevorrichtung, bzw. des Linearmotors, dienen und die Geschwindig- keit der Stentbewegung während einer Messung steuern. Ferner kann von der Verarbeitungseinheit ein Vergleich der Messkurve mit einem Referenzbenetzungsverhalten durchgeführt und die Abweichung von der Referenz ermittelt werden.
Im Fall eines feucht oder nass gelagerten Stents oder falls der Stent gespült werden muss, wird dieser vor der Durchführung einer Messung des Benetzungskraftverlaufs vollständig getrocknet, z. B. mit Stickstoff der Güte 5.0 trocken geblasen. Die Ermittlung des Verlaufs der Benetzungskraft kann grundsätzlich beim Eintauchen des Stents oder beim Herausziehen des Stents durch die Flüssigkeitsoberfläche erfolgen. Eine Messung beim Eintauchen des trockenen Stents hat jedoch die oben erwähnten Vortei- le. Der Stent 3 wird mit einer definierten, vorzugsweise konstanten, Geschwindigkeit (z.B. 70 Mikrometer pro Sekunde) durch die Flüssigkeitsoberfläche 5 bewegt. In vorzugsweise regelmässigen Zeitabständen, von z.B. einer Sekunde, wird das Gesamtgewicht von Flüssigkeitsbehälter 1 und Flüssigkeit bei Einwirkung der Benetzungskraft ermittelt und die Abweichung vom Referenzgewicht erfasst. Somit wird pro Länge- ninkrement der Stentlänge ein Messwert ermittelt, der die Benetzungskraft der Stento- berfläche an diesem Längeninkrement angibt. Somit kann ein Messwert genau einem Längeninkrement zugeordnet werden.
Die Figuren 2a, 2b und 2c zeigen jeweils eine Messung des Verlaufs der Benetzungskraft an herkömmlich bereitgestellten Stents (Figur 2a und 2b) und an einem Stent mit einheitlicher Oberflächenbeschaffenheit (Figur 2c). Der Stent in Figur 2c wurde einem zusätzlichen Reinigungsverfahren in Form eines Plasmareinigungsverfahrens unterzogen. Weitere Messungen haben gezeigt, dass eine gleiche Oberflächenbeschaffenheit auch gemäss einem erfindungsgemässen Bereitstellungsverfahren erzielt werden. Den Messungen (Figuren 2a, 2b und 2c) liegen gleiche kommerziell erhältliche blanke Me- tallstent des Herstellers Fortimedix der Grösse 3x19mm zu Grunde. Als Flüssigkeit wurde reines Wasser (WFI) gebraucht; somit können aus den Resultaten auch Informationen über die Hydrophilizität der Stentoberfläche erhalten werden. In den Figuren zeigt die x-Achse die Zeitachse während des Eintauchens, bzw. die Länge des Stents und die y-Achse eine Gewichtsabweichung, bzw. Änderung der Benetzungskraft an. Die Kurven zeigen somit den Verlauf der Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche an. Der Verlauf der Benetzungskraft wurde beim Eintauchen des Stents in die Flüssigkeitsoberfläche erfasst.
Der Stent in Figur 2a weist eine periodische Struktur auf und wurde bis zur Messung in einem Reagenzglas aufbewahrt, wobei er nach der Herstellung diversen Kontaminationen, wie z. B. Staub, Silikonverunreinigungen, Schwebepartikeln, etc., unterlag. Der Stent wurde ohne vorherige Reinigung vermessen. Wie in Figur 2a ersichtlich zeigt der Stent einen stochastischen Verlauf der Benetzungskraft ohne regelmässige Veränderung. Daraus ist ersichtlich, dass der Stent keine einheitliche Oberflächenbeschaffenheit aufweist. Ferner liegt die Messung für die gesamte Länge des Stents weitgehend oberhalb eines Neutralwertes bei Null, wobei der Neutralwert einer Messung ohne Eindringen des Stents in die Flüssigkeitsoberfläche entspricht. Dies deutet auf eine hydro- phobe Eigenschaft der Oberfläche hin und damit auf eine hohe Verschmutzung der Oberfläche.
Der Stent mit den Messergebnissen aus Figur 2b wurde in einem Reinraum hergestellt, nach der Produktion gereinigt, und in einem reinraumtauglichen Glasröhrchen als Verpackung aufbewahrt, wie es im Stand der Technik üblich ist. Für die Messung wurde der Stent aus der Verpackung entnommen und mit dem Verfahren zur Bestimmung seiner Oberflächencharakteristik nach der vorliegenden Erfindung analysiert. Der Verlauf der Benetzungskraft liegt nur knapp unter dem Neutralwert. Andere Messungen von anderen Stents des gleichen Typs und gleicher Produktions- und Verpackungsmethode, haben ergeben, dass der Verlauf der Benetzungskraft im positiven Bereich liegt (also zwischen den Werten von Figur 2b und 2a). Daraus lässt sich schliessen, dass ein Kontaktwinkel der Benetzung zwischen 70 und 90 Grad oder mehr liegt und der Stent daher ein eher hydrophobes Verhalten aufweist. Der Kurvenverlauf zeigt zwar ein sich grob wiederholendes Verhalten, jedoch mit unterschiedlich ausgeprägten Maxima und Minima, unterschiedlichen Amplituden und mit unterschiedlichen Steigungen. Aus der geringen Abweichung vom Neutralwert und dem unregelmässigen Benetzungsver- lauf wird ersichtlich, dass der Stent kein einheitliches, periodisch regelmässiges Ober- flächenbenetzungsverhalten aufweist. Ferner weist dies auf einen mittleren Kontaminationsgrad hin. Ferner weist dies auf natürliche Kontamination von Kohlenwasserstoffverbindungen aus der Atmosphäre hin.
Der Stent in Figur 2c wurde einer Plasmareinigung unterzogen und innerhalb eines inerten Mediums gelagert, so dass der Stent eine einheitliche und reine Oberflächen- beschaffenheit aufweist. Der Verlauf der Benetzungskraft entlang der Stentlänge zeigt eine deutliche Periodizität, welche der Periodizität der Gitterstruktur des Stents entspricht. Innerhalb einer Periode ändert sich die einwirkende Benetzungskraft entsprechend der Fläche der Stentsegmente, welche an einem bestimmten Längeninkrement mit der Flüssigkeitsoberfläche interagiert. Je grösser die Angriffsfläche der Flüssigkeit am Stent ist, desto grösser ist die Änderung der Benetzungskraft. Aufgrund der regelmässigen Wiederholung einer Gitterperiode erfolgt somit ein regelmässiges Ansteigen und Abfallen der Benetzungskraft. Die Amplitude und die Länge der Perioden sind im Wesentlichen gleich. Ferner stimmen Steigung und Abfall der einzelnen Amplituden überein. Daraus folgt, dass der Stent eine einheitliche Beschaffenheit der Oberfläche aufweist. Ferner liegt die Kurve deutlich unterhalb des Neutral-Niveaus, was auf eine Hydrophilizität der Stentoberfläche hindeutet. Aus der Messung lässt sich auf eine Hyd- rophilizität mit einem Kontaktwinkel unter 15 Grad schliessen. Die Stentoberfläche kann demnach als hochhydrophil bezeichnet werden.
Für Stents gemäss den Figuren 2b und 2c wurden Kontaktwinkelmessungen als Ver- gleichsmessungen für die Kontaktwinkelbestimmung durchgeführt. Die Vergleichsmessungen wurden auf glatten Oberflächen durchgeführt, welche mit der Oberfläche der Stents vergleichbar sind. Kontaktwinkelmessungen wurden auf folgenden Proben durchgeführt: Scheiben mit 15 mm Durchmesser, elektropolierte Oberfläche, also äquivalent zu Stent Oberfläche in Beschaffenheit und Material.
Gleiche Ergebnisse, wie in Figur 2c, wurden auch für einen Stent erzielt, der nach einem erfindungsgemässen Bereitstellungsverfahren gehandhabt wurde. Figuren 3a und 3b zeigen eine Messung eines Stents mit einer Gitterstruktur, die sich spiralförmig um die Achse des Stents windet. Die Periodizität entlang der Stentachse ist daher weniger stark ausgeprägt, als bei einem für die Messungen gemäss Figuren 2a, 2b und 2c verwendeten Stent mit symmetrisch zur Längsachse verlaufenden Gitterstruktur. Den Messungen nach den Figuren 3a und 3b liegen jeweils ein gleicher kommerziell erhältlicher Stent des Herstellers Medtronic der Grösse 3x18mm zu Grunde. Die Stents wurden vom Herstellter in einem Reinraum auf einen Ballonkatheter montiert, verpackt und sterilisiert. Wie oben bereits erwähnt, ist die Änderung der Gewichtsmessung abhängig von der Art der Oberfläche. Bei hydrophoben Oberflächen erhöht sich das mittels Wasser gemessene Gewicht und bei hydrophilen Oberflächen erniedrigt sich das mittels Wasser gemessene Gewicht beim Eintauchen. Daher lässt die Gewichtsänderung eine Aussage über die Hydrophilizität oder Hydrophobizität der Stentoberfläche zu. Bei blanken Metallstents korreliert die Hydrophilizität mit dessen Reinheit.
In Figur 3a wurde ein Stent analysiert, der unmittelbar aus seiner sterilen Verpackung und vom Ballon entnommen wurde, ohne dass eine weitere Reinigung erfolgte. Er wurde auf 3mm expandiert und gemäss Verfahren zur Bestimmung seiner Oberflächencharakteristik nach der vorliegenden Erfindung analysiert. Wie der Kurve zu entnehmen ist, sind die Schwankungen der Benetzungskraft entlang der Stentoberfläche vergleichsweise gering und liegen nur knapp unterhalb des Neutral-Niveaus. In Figur 3b wurde der gleiche Stent verwendet, jedoch zusätzlich einer Plasmabehandlung zur Reinigung des Stents unterzogen. Die Kurve zeigt eine klar erhöhte Hydrophilizität im Vergleich zum Stent aus Figur 3a und zwar über die gesamte Stentlange, da eine deutliche Verschiebung in den negativen Bereich erfolgt ist. Ferner ist die Oberflächenbeschaffenheit einheitlich ausgebildet, da sich entsprechend der Gitterstruktur eine regelmässige Wiederholung der Benetzungskraftänderung über die gesamte Stentlänge zeigt. Gleiche Ergebnisse, wie in Figur 3b, wurden auch für einen Stent erzielt, der nach einem erfindungsgemässen Bereitstellungsverfahren gehandhabt wurde.
In den Figuren 4a und 4b sind die Ergebnisse von Tierstudien gezeigt, die beim Einsetzen von Stents in Koronararterien im Schwein erhalten wurden. Dabei wurde der geringste Gefässdurchmesser im Bereich des Stents unmittelbar nach dem Einsetzen eines Stents in eine Arterie und dreissig Tage nach dem Einsetzen und Einwachsen bestimmt. Nach dem Einsetzen des Stents verringert sich der Durchmesser des Stents auf Grund des Einwachsens von Zellen im Bereich des Stents. Der Gefässdurchmesser wird dabei angiographisch, d. h. mittels Röntgenanalyse erfasst. Die Studie um- fasst eine Messreihe von acht Vergleichsversuchen. In Figur 4a wurde der Stent von Medtronic (3x18mm) mit einer spiralförmigen Gitterstruktur verwendet, der zum Implantieren in ein Körperlumen bereit war. Der linke Balken zeigt das Verhalten eines solchen Stents im Körperlumen nach einer Bereitstellung gemäss der Erfindung mit einem einheitlichen Oberflächenbenetzungsverhalten und der rechte Balken einen solchen Stent unmittelbar aus der Verpackung ohne wei- tere Behandlungsschritte, wie er herkömmlicher Weise verwendet wird. Es ist klar ersichtlich, dass der Stent gemäss der Erfindung mit einer einheitlichen Oberfläche ein verbessertes Einwachsverhalten zeigt, im Gegensatz zu einem herkömmlichen präparierten Stent. Eine unerwünschte Restenose kann in diesem Beispiel mit einem erfindungsgemässen Stent von 29.1 % auf 16,4%, also um ca. 44% reduziert werden, wobei dies statistisch signifikant ist (p = 0,009). In Figur 4b wurde ein Stent von Abbott der Grösse 3x18mm verwendet, der eine regelmässige symmetrische, also nicht helixartige, Gitterstruktur aufwies und zum Implantieren in ein Körperlumen bereit war. Der linke Balken zeigt wiederum das Verhalten eines solchen Stents im Körperlumen nach einer Bereitstellung gemäss der Erfin- dung und der rechte Balken einen solchen Stent unmittelbar aus der Verpackung ohne weitere Behandlungsschritte, wie herkömmlich verwendet. Auch der Stent mit dieser Gitterstruktur zeigt nach einer erfindungsgemässen Bereitstellung ein klar verbessertes Verhalten beim Einwachsen in die Arterie mit einer deutlich reduzierten Verengung des Durchmessers von 45% auf 24.7%, also um ca. 45%, wobei dies statistisch signifikant ist (p = 0,024).
Aus diesen Resultaten geht klar hervor, dass die Verwendung eines Stents nach der Erfindung mit einem einheitlichen, bzw. periodisch regelmässigen Oberflächenbenet- zungsverhalten ein gegenüber herkömmlich zur Verfügung stehenden Stents deutlich verbessertes Einwachsverhalten und weniger Restenose zeigt. Nach der Erfindung wird daher vorgesehen blanke Metallstents mit einem einheitlichen, bzw. periodisch regelmässigen Oberflächenbenetzungsverhalten, also hochreine Stents für die Implantation in Körperlumina vorzusehen.
In den Figuren 5a, 5b und 5c sowie 6a, 6b und 6c ist der Querschnitt eines koronaren Blutgefässes eines Schweines gezeigt, nachdem es 30 Tage nach dem Einsetzen ei- nes Stents von Medtronic untersucht wurde, wie es für histologische Untersuchungen üblich ist. Dabei wird der ursprüngliche Gefässrand identifiziert und dann die Querschnittfläche der zugewachsenen Zellen berechnet, woraus sich eine prozentuale Zuwachsrate, d. h. die Endothelialisierung bzw. Stenoserate ergibt.
In den Figuren 5a, 5b und 5c ist ein Stent nach der vorliegenden Erfindung mit einer einheitlichen und hoch reinen Oberfläche verwendet worden, wie sich z. B. gemäss einer Messung wie in Figur 3b dargestellt verifizieren lässt. Figur 5a zeigt den einge- wachsenen Stent in einem proximalen Bereich des Blutflusses, Figur 5b in einem mittleren Bereich mit einer Bifurkation und Figur 5c in einem distalen Bereich des Blutflusses. Wie ersichtlich ist, besteht nur eine geringe Verkleinerung des Durchmessers der Arterie durch Zuwachsen. Zudem besteht ein gleichmässiges Einwachsen des Stents. In den Figuren 6a, 6b und 6c ist ein herkömmlicher Stent verwendet worden, wie er z. B. einer Messung gemäss Figur 3a zu Grunde liegt. Sowohl im proximalen Bereich (Figur 6a), im mittleren Bereich (Figur 6b) als auch im distalen Bereich (Figur 6c) wurde der Durchmesser deutlich mehr verengt als beim Stent aus den Figuren 5a, 5b und 5c. Insbesondere im distalen Bereich kann eine starke Restenose nachgewiesen werden. Wie den Figuren zu entnehmen ist, lassen sich durch eine einheitliche und reine Sten- toberfläche die Risiken bei der Behandlung von Gefässkrankheiten deutlich verringern. Zudem ist es mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung möglich, die Oberflächencharakteristik von Stents gemäss einem Herstellungsverfahren oder nach einem bestimmten Präparationsprozess zuverlässig und ohne grossen Aufwand zu bestimmen. Somit können Stents, die keine ausreichend gute Oberflächencharakteristik zeigen, von einer Implantation ausgeschlossen werden.
In den Figuren 7a bis 7e erfolgt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte beim Einwachsen eines Stents, wie sie bei Versuchen der Anmelderin identifiziert werden konnten. Es werden die einzelnen Schritte bei einem herkömmlichen blanken Me- tallstent 3' (oben) und einem hoch reinen blanken Metallstent 3 nach der vorliegenden Erfindung, insbesondere bei einem Stent mit einem über die Gesamtlänge einheitlichen, bzw. periodisch regelmässigen Oberflächenbenetzungsverhalten gezeigt. Wie beschrieben kann ein solcher hoch reiner Stent z. B. durch ein Verfahren und eine Anordnung gemäss der Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel„Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung eines Stents zur Implantation mit Umhüllung" (Anmelde- nummer CH 00048/12) erzielt werden. Im Beispiel gemäss den Figuren 7a bis 7e wird ein Stent mit einer hoch hydrophilen Oberfläche betrachtet.
In Figur 7a wird das Benetzungsverhalten eines Wassertropfens 7 auf der Stentober- fläche gezeigt. Auf dem herkömmlichen Stent 3' (Fig. 7a, oben) liegt ein grosser Kon- taktwinkel vor während bei dem hoch reinen Stent 3 (Fig. 7a, unten) auf Grund der hydrophilen Oberflächeneigentschaften nur ein sehr geringer Kontaktwinkel entsteht. In Fig. 7b ist der Stent am Ort der Implantation platziert und die betrachtete Oberfläche ist gegenüber dem Blut exponiert. Beim herkömmlichen Stent 3' (Fig. 7b, oben) erfolgt zunächst eine Ablagerung von Proteinen, welche sowohl das Anhaften, als auch die Funktionalität von Neutrophilen verhindern (FGN, A2M, ApoA), so genannte Neutro- philinhibitoren 8. Beim hoch reinen Stent 3 (Fig. 7b, unten) sind die Neutrophilinhibito- ren 8 (FGN, A2m und ApoA) stark reduziert und zugleich lagern sich sowohl Proteine ab, welche die Anhaftung von Thrombozyten verhindern (HMWK), als auch Proteine, welche die Anhaftung von Neutrophilen auf der Stentoberfläche fördern (PGN), so ge- nannte Neutrophilpromotoren 9. Entsprechend werden anschliessend bei dem herkömmlichen Stent 3' (Fig. 7c, oben) auf den Neutrophilinhibitoren 8 hauptsächlich Thrombozyten 10 angesiedelt, welche grundsätzlich unerwünscht sind. Bei dem hoch reinen Stent 3 (Fig. 7c, unten) werden hingegen neutrophile Zellen 1 1 aus dem Blut des Patienten auf den Neutrophilpromotoren 9 angesiedelt, während Thrombozyten abgewiesen werden. Die aktivierten neutrophilen Zellen 1 1 sondern das Protein Cathelicidin (LL37) 12 auf der Stentoberfläche ab, vgl. Fig. 7d unten. Dadurch kann der Vorgang des Einwachsens positiv unterstützt werden, ohne dass hierfür eine Beschichtung oder eine Medikamentenabgabe erforderlich ist. Bei dem herkömmlichen Stent 3' wurde Cathelicidin nur in sehr geringem Mass gefunden. Die Untersuchungen haben ge- zeigt, dass der hoch reine Stent 3 zwei bis dreimal mehr Cathelicidin ansammelt als der herkömmliche Stent. Der hoch reine Stent 3 mit einem regelmässigen Oberflä- chenbenetzungsverhalten zeigt ein Einwachsverhalten, das vergleichbar mit dem aus den Figuren 5a bis 5c ist (siehe Fig. 7e, unten). Der herkömmliche Stent 3'jedoch zeigt ein Einwachsen gemäss der Figuren 6a bis 6c, also eine erneute Verengung des Durchgangs (siehe Fig. 7e, oben). Zusammenfassend lässt sich festhalten: die hoch reine Oberfläche des Stents 3 unterstützt und fördert diejenigen bioaktiven Prozesse, die zu einem gesunden und erwünschten Einwachsen des Stents 3 führen. Uner- wünschte Prozesse werden dagegen eingedämmt oder unterbunden.
Bezugszeichenliste
1 Flüssigkeitsbehälter
2 Messvorrichtung 3, 3' Stent
4 Haltevorrichtung
5 Flüssigkeitsoberfläche
6 Trägergestell
7 Wassertropfen
8 Neutrophilinhibitoren 9 Neutrophilpromotoren
10 Thrombozyten
1 1 Neutrophil-Zellen
12 Cathelicidin

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents zur Implantation in ein Körperlumen, bei dem ein Benetzungsverhalten einer Stentoberflache als Mass für die Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche dient, gekennzeichnet, durch die Bestimmung eines Verlaufs einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche zur Ermittlung des Benetzungsverhaltens, wobei die zwischen der Stentoberfläche und einer Flüssigkeitsoberfläche anliegende Benetzungskraft entlang der Stentlänge erfasst wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stentoberfläche zur Erfassung der Benetzungskraft durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Benetzungskraft erfasst wird, während die Stentoberfläche durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Benetzungskraft über im Wesentlichen die gesamte Länge und den gesamten Umfang der Stentoberfläche bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Benetzungskraft entlang der Länge der Stentoberfläche von einer Struktur des Stents abhängig ist und eine Periodizität entsprechend der Stentstruktur aufweist, wobei die Periodizität oder eine Amplitude wenigstens einer Periode des Verlaufs zur Charakterisierung der Stentoberfläche verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benetzungsverhalten in Bezug zu einem Referenzbenetzungsverhalten der Stentoberfläche gesetzt wird und eine Abweichung von dem Referenzbenetzungsverhalten als Mass für die Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche dient.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzbenetzungsverhalten durch ein Benetzungsverhalten eines Stents gebildet wird, der unmittelbar nach einer Reinigungsbehandlung vermessen wurde.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzungskraft dynamisch durch ein Verfahren tensiometrischer Art er- fasst wird.
9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren tensiometrischer Art durchgeführt wird indem:
- eine Stentoberfläche durch eine Flüssigkeitsoberfläche einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsbehälter getaucht wird und
- beim Eintauchen oder Herausziehen des Stent durch die Flüssigkeitsoberfläche der Verlauf der Benetzungskraft an der Stentoberfläche entlang der Länge des Stents erfasst wird.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stent getrocknet wird und der Verlauf der Benetzungskraft entlang der Stentoberfläche während des Eintauchens des Stents in die Flüssigkeitsoberfläche erfasst wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Benetzungskraft durch einen Verlauf einer Gewichtsänderung des Flüssigkeitsbehälters und der Flüssigkeit erfasst wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stent mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Längsachse des Stents durch die Flüssigkeitsoberfläche bewegt und in regelmässigen Zeitabständen eine Gewichtsänderung erfasst und aufgezeichnet wird.
13. Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents (3) zur Implantation in ein Körperlumen, die ein Benetzungsverhalten einer Stentoberflä- che ermittelt und aufweist:
- einen Flüssigkeitsbehälter (1 ) mit einer definierten Flüssigkeit, die gemeinsam ein Referenzgewicht aufweisen,
- eine Messvorrichtung (2) zur Messung einer Abweichung von dem Referenzgewicht als Mass für eine Benetzungskraft der Stentoberfläche,
- eine Haltevorrichtung (4) zum Halten des Stents (3) und Bewegen des Stents zumindest teilweise in einer Richtung der Längsachse des Stents, die vorgesehen ist, den Stent in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters (1 ) zumindest teilweise zu tauchen und
- eine Verarbeitungseinheit zur Erfassung der Abweichungsmessung der Messvorrichtung und Bestimmung eines Verlaufs einer Benetzungskraft entlang einer Länge der Stentoberfläche.
14. Vorrichtung nach Anspruch13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit die Benetzungskraft entsprechend einer dynamischen Messung der Abweichung vom Referenzgewicht erfasst.
15. Vorrichtung nach Anspruch13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bestimmungsvorrichtung dynamisch tensiometrischer Art bildet.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (4) einen Linearantrieb aufweist, der den Stent (3) im Wesentlichen entlang seiner Längsachse durch eine Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit bewegt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Oberflächencharakteristik eines Stents nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist.
18. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, zur Bestimmung der Einheitlichkeit einer Oberflächencharakteristik der Stentoberfläche entlang der Länge des Stents und/oder der Reinheit der Stentoberfläche und/oder einer Änderung einer Hydrophilizität oder Hydrophobizität der Stentoberfläche entlang der Länge des Stents.
19. Stent (3) zur Implantation in ein Körperlumen, der eine Vielzahl von Stegsegmenten umfasst, die miteinander eine radial aufweitbare Röhrenform bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Stent eine Gesamtoberfläche umfassend eine Aussen- und Innenoberfläche und Oberflächen zwischen den Stegen aufweist, die über eine Gesamtlänge des Stents ein einheitliches, bzw. periodisch regelmässiges Oberflächenbenetzungsverhalten aufweist.
20. Stent nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenbenetzungsverhalten durch eine mittels einer Messung tensiometrischer Art verifizierbare Gewichtsänderung pro Längeneinheit der Stentlänge bestimmt ist.
Stent nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtoberfläche eine hydrophile oder hydrophobe Eigenschaft aufweist und aus der Atmosphäre stammende molekulare Verunreinigungen auf der Gesamtoberfläche durch eine Reinigung derart reduziert sind, dass ein Verlauf einer Benet- zungskraft entlang der Länge der Stentoberfläche als Mass der Reinheit der Gesamtoberfläche einen einheitlichen, bzw. periodisch regelmässigen Verlauf aufweist.
Stent nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine hydrophile oder hydrophobe Oberflächenbeschaffenheit aufweist.
23. Anordnung aus einem Stent zur Implantation in ein Körperlumen nach einem der Ansprüche 19 bis 21 und einer Einführvorrichtung zum Einführen des Stents in das Körperlumen, wobei der Stent in oder auf der Einführvorrichtung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Einführvorrichtung, die zum Einführen in das Körperlumen vorgesehen ist, eine einheitliche Reinheit entspre- chend der Reinheit des Stents aufweist.
24. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführvorrichtung und der Stent nach einer Reinigung des Stents bis zu einer Implantation in einer Verpackung inert gelagert ist.
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