WO2011101142A1 - Stützelement für gewebeimplantate - Google Patents
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Definitions
- the present application is directed to bioabsorbable support elements for tissue implanted tissue implants. More specifically, the present application is directed to bioresorbable support elements for supply vessels having tissue implants with fixing elements for fixing the support element and an opening which is designed such that the supply vessels of the tissue implant can be performed through this opening.
- a system comprising a bioabsorbable support member and an implant is provided.
- Cardiovascular diseases are the most common morbidity and mortality causes worldwide. Coronary heart disease and heart valve degenerative diseases are the most common heart pathologies in adult patients. There are also a variety of indications for the prosthetic replacement of vessels and vessel sections, in particular the aorta.
- One goal of surgical therapy is the replacement of damaged cardiac wall and vascular tissue with tissue replacement materials.
- the use of decellularized tissue re-colonized by ingrowth of recipient cells and thus having growth potential, but without being immunogenic, is successfully used in the cardiovascular low pressure field.
- EP 1 230 939 describes suitable bioartificial, primarily vascularized tissue matrices and corresponding bioartificial, primarily vascularized tissues. In WO 2006/122533 further suitable processes for the production of these fabrics are carried out.
- tissue implants also referred to as prostheses
- prostheses are e.g. from segments from the small intestine, from the proximal region (jejunum) with associated blood vessel branch, which are decellularised by known methods, such as e.g. in WO 2006/122533, won and
- CONFIRMATION COPY used.
- the slow ingrowth of the body's own cells leads to a repopulation and a subsequent physiological remodeling of the biological prosthesis, which should ultimately have a comparable durability as the active tissue.
- the tissue implants or prostheses contain the natural supply and discharge blood vessels. These vessels are connected during implantation to the body's supply vessels.
- the present invention relates to bioresorbable support members, which is a bioabsorbable support member for tissue-containing tissue implants.
- These support elements have fixing elements for fixing the support element on the tissue, that is to say the native tissue, such as the heart muscle, and optionally on the tissue implants.
- the support element according to the invention has an opening surrounding the fixing elements.
- the fixing elements extend from the opening, starting from the edges of the support element.
- the support element according to the invention is characterized in that the opening is formed in such a way that the supply vessels of the tissue implant can be performed through this opening.
- the opening of the support element is thus designed in such a way that the supply and Abvant supply vessels of the tissue implant can be performed through this opening and possibly fixed.
- the support element is a bioresorbable support element, i.
- the material of this support element is a material that can be absorbed in the body.
- the support allows the loads on the implant to be reduced and the problems associated with this implant, such as bulging of the implant, to be solved.
- a life span lasts up to one year, such as up to 6 months, for example, up to five, four, three, two or one month.
- tissue implant In surgical therapy of damaged cardiac wall and vascular tissue by tissue replacement materials, the damaged tissue is removed. The resulting by removing the tissue hole or the resulting space is replaced by a suitable tissue implant.
- tissue implant it is preferably a decellularized, such as acellularized, tissue implant, as described in the literature, eg WO 2006/122533. With this tissue implant, the hole in the heart tissue is "patched.” However, the stability of this tissue differs from that of the surrounding heart tissue, ie the native tissue, so that in the cardiovascular high pressure area, as in the left ventricle, this implant deformed more Accordingly, as stated above, thrombosis may occur or the blood discharge through the chamber may be disturbed.
- the bioresorbable support element is preferably designed such that the opening through which the supply vessels of the tissue implant are performed has a round or oval shape.
- the smallest width of the opening is at least 2 mm, preferably at least 3 mm, such as at least 4 mm or at least 5 mm in order to perform the supply branch through this opening.
- this opening is arranged centrally in the support element. Depending on the position of the implant, however, the opening may also be displaced to one side of the support element.
- the fixing elements are designed in such a way that they allow a fixing of the support element to the native tissue, such as the heart muscle.
- the support element is also fixed on the tissue implant.
- the fi xierieri can be designed so that a sewing of the support member can be made to the tissue, alternatively, these fixing elements may be formed in such a way that they allow a different form of force transmitting connecting the support member with the native tissue.
- the support element may be fixed to the tissue with an elastic material that absorbs the movements of the native tissue, for example by at least partially enclosing the tissue.
- the support elements must be designed in such a way that they survive the cardiac motion which consists of a superimposed rotational and translational movement of the myocardial tissue, which generally equals a dislocation movement. Accordingly, the fixing elements are designed such that they can correspond to rotational and translational movements of the myocardial tissue. In this case, the fixing elements are preferably formed meandering to the edge extending. This allows a necessary rigidity with simultaneous elasticity to support the heart movement can be achieved.
- the support element has to adapt to the various structures of the heart, which changes greatly in the course of the heartbeat, a corresponding flexibility is necessary.
- Such flexibility is also provided by a further preferred embodiment of the present invention, in which the fixing elements are movably connected via connecting elements or coupling elements to the element forming the opening for receiving the supply vessels.
- These connecting or coupling elements may optionally be designed to be elastic.
- These connecting elements may e.g. be designed as chain elements. In the process, these connecting elements connect the areas of the fixing element which extend to the edge in a movable manner with the centrally located element which forms the opening for receiving the supply vessels of the tissue implant.
- these connecting elements can be formed one or two-dimensionally stretchable.
- the support element according to the invention makes it possible to absorb the forces occurring during the heartbeat and the movements occurring in them (rotational and translational movement).
- the element prevents excessive deformation of the implant.
- at least 4, such as 6 or 8 fuser members extending from the opening to the rim are present in the bioresorbable support member. They may be formed in one piece or Kirstü- ckig. These fixing elements can be the same or different shape.
- the fixation elements may be adapted to the spatial structure, such as the cardiac curvature, which is different in different areas of the heart. Accordingly, the material of the support element according to the invention is flexible to a certain extent.
- bioresorbable material such as plastics, metals, etc. can be used.
- the bioresorbable support element is one of a bioresorbable magnesium material. Suitable materials are e.g. LA33, LA63, LAI442, LA93, AZ31, AZ30, etc.
- these support elements are made of e.g. Bioresorbable magnesium materials surface-treated, i. a surface coating was applied to the material.
- a surface coating was applied to the material.
- suitable coating methods such as the MegPass coating method, or a fluoride coating.
- the erfindunguidee support element of an embodiment is in a magnesium fluoride coating.
- the support element When used, the support element may optionally be preformed before use, ie adapted to the individual structure of the site.
- a problematic bias is encountered in advance, with the result that a dimensioning of the support element can be minimal, which in turn the degradation burden can be minimized.
- the support element according to the invention must, due to the complex movements, e.g. of the heart muscle fulfill the most varied requirements. It is intended to ensure a minimal physical absorption load without being absorbed too early or too late and thus no longer ensuring support properties.
- the amount and quality of the material and the shape of the element including its dimensions and the stress distribution of the respective support element are taken into account.
- a corresponding resorbability can be controlled in time.
- the corresponding support elements are produced by suitable methods.
- the support elements made of magnesium materials can be produced by Wasserabrasivstrahltechnik. In this case, it is particularly important to the cut edges of the support element. These must not be too strong, so as not to injure the tissue.
- the person skilled in the art is familiar with suitable processes for producing the support elements and any necessary after-treatment, such as polishing.
- Water-jet cutting is an athermal method whereby no residual stresses are introduced into the component and the structure is not affected.
- the support element is in particular one which is produced by the water abrasives blasting method.
- the invention further provides a system comprising a bioresorbable support element according to the invention and an implant with supply vessels.
- This implant is preferably a decellularized implant.
- This implant has corresponding supply vessels, in particular blood vessel branches.
- the support elements can also be made of wires, in particular made of magnesium wires, for example from different chen alloys, such as LA63 or AX30 are used for the production of suitable magnesium braids.
- These magnesium meshes can likewise be formed with corresponding fixing elements, as well as with a corresponding opening for receiving the supply vessels of the tissue implant.
- FIG. 1 shows a first embodiment of the support element 1 according to the invention with a centrally arranged opening 2 with a round shape.
- the fixing elements 3 extend meandering to the edge of the support element.
- the centrally located opening 2 is adapted to allow passage of the tissue implantation vessels.
- the fixing elements 3 allow fixing of the support element, e.g. by stitching on the tissue, such as the native tissue and optionally the tissue implant, and passing the thread through the slots 4 of the marginal areas.
- the meandering shape ensures flexibility of the support element in order to absorb the forces.
- this embodiment of the fixing elements allows flexibility to adapt to the shape of the fabric as well as a flexibility of expansion with sufficient stability.
- FIG. 2 shows a further embodiment of the bioresorbable support element according to the invention.
- the opening 2, which is also centrally located, here has an oval shape.
- the fixing elements 3 are meandering as shown in Figure 1 with a slot 4 in the outer region of the fixing elements 3, to allow sewing of this support member 1 to the tissue.
- FIG. 3 shows a further embodiment of the support element according to the invention.
- the outer fixing 3 movable over the connecting elements 5 are connected in the inner region of the support element 1.
- the connecting elements 5 thereby allow greater flexibility in the fixing elements in order to be able to adapt better to the shape of the implant and the tissue.
- the connecting elements allow flexibility in the fixing elements with the slot 4 for sewing the support element to the tissue and the region of the fixing element 3 with the opening 2 for receiving the supply vessels.
- the flexibility of the piece element according to the invention is such as to allow adaptation to the fabric structure.
- the area of the fixing element remote from the opening is sewn to the native tissue, while the areas facing the opening form the opening and rest on the implant.
- Support elements produced according to the invention have been tested in pig and sheep models in animal experiments in order to test the suitability as support elements for tissue implants with supply vessels.
- both the support elements were implanted directly on the intact heart, as well as the hybrid system of tissue implant / support element and examined.
- the support elements were treated in advance by fluoride coating. A fluoride coating leads to a significant increase in the achievable load changes during operation.
- the tissue implants were obtained from stomach tissue. These tissue implants had supply vessels. According to the known methods, for example described in WO2006 / 122533, these tissue implants were decellularized and used after decellularization. In the experiments, a survival rate of the experimental animals was between 75 and 90%. Examination of the animals showed good contractility and left ventricular ejection fraction. There were hardly any aneurysms and barely paradoxical movements were observed, due to the supportive function of the support element.
- Angiography of the tissue implants immediately prior to removal of the explants provides a complete patency rate of the autologous, original vessels of the tissue implant, in this case the gastric segment.
- these support elements were removed after one or three months implantation time.
- Figure 4 shows the corresponding residual structures. It has been shown that structural breaks can already occur after about one month, presumably due to primary deformation in the plastic area during implantation and onset of corrosion. After three months already a considerable corrosion progress could be seen. It could thus be shown that no toxic reactions occur.
- the applicability of the support elements for the fixation of tissue implants, in particular in the region of the heart could be represented.
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung richtet sich auf bioresorbierbare Stützelemente für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate. Genauer richtet sich die vorliegende Anmeldung auf bioresorbierbare Stützelemente für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate mit Fixierelementen zum Fixieren des Stützelementes sowie einer Öffnung, die derart ausgebildet ist, dass die Versorgungsgefäße des Gewebeimplantates durch diese Öffnung durchgeführt werden können. In einem weiteren Aspekt wird ein System umfassend ein bioresorbierbares Stützelement und ein Implantat bereitgestellt.
Description
STÜTZELEMENT FÜR GEWEBEIMPLANTATE
Die vorliegende Anmeldung richtet sich auf bioresorbierbare Stützelemente für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate. Genauer richtet sich die vorliegende Anmeldung auf bioresorbierbare Stützelemente für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate mit Fixierelementen zum Fixieren des Stützelementes sowie einer Öffnung, die derart ausgebildet ist, dass die Versorgungsgefäße des Gewebeimplantates durch diese Öffnung durchgeführt werden können. In einem weiteren Aspekt wird ein System umfassend ein bio- resorbierbares Stützelement und ein Implantat bereitgestellt.
Kardiovaskuläre Erkrankungen sind weltweit die häufigsten Morbiditäts- und Mortalitätsursachen. Koronarherzerkrankungen sowie degenerative Erkrankungen der Herzklappen sind die häufigsten Herzpathologien bei erwachsenen Patienten. Es gibt zudem eine Vielzahl von Indikationen für den prothetischen Ersatz von Gefäßen und Gefäßabschnitten, insbesondere der Aorta. Ein Ziel der chirurgischen Therapie ist der Ersatz von geschädigten Herzwand- und Gefäßgewebe durch Gewebeersatzmaterialien. Die Verwendung von dezellularisier- tem Gewebe, das durch Einwachsen von empfängereigenen Zellen wieder besiedelt wird und damit Wachstumspotential aufweist, ohne jedoch immunogen wirksam zu sein, wird im kardiovaskulären Niederdruckbereich erfolgreich eingesetzt. So sind in der EP 1 230 939 geeignete bioartifizielle, primär vaskulari- sierte Gewebematrizes und entsprechende bioartifizielle, primär vaskularisierte Gewebe beschrieben. In der WO 2006/122533 werden des Weiteren geeignete Verfahren zur Herstellung dieser Gewebe ausgeführt.
Die Gewebeimplantate, die auch als Prothesen bezeichnet werden, werden z.B. aus Segmenten aus dem Dünndarm, aus dem proximalen Bereich (Jeju- num) mit dazugehörigem Blutgefäßast, die nach bekannten Methoden dezellu- larisiert werden, wie z.B. in der WO 2006/122533 beschrieben, gewonnen und
BESTÄTIGUNGSKOPIE
eingesetzt. In diesen Prothesen kommt es durch das langsame Einwachsen von körpereigenen Zellen zu einer Wiederbesiedlung und einem anschließenden physiologischen Umbau der biologischen Prothese, die schließlich eine vergleichbare Haltbarkeit wie das aktive Gewebe aufweisen soll. Die Gewebe- implantate bzw. -prothesen enthalten die natürlichen zuführenden und abführenden Blutgefäße. Diese Gefäße werden bei der Implantation an die körpereigenen Versorgungsgefäße angeschlossen.
Allerdings zeigte es sich, dass sich solche dezellularisierten Gewebeimplantate gerade in der Frühphase der Nachimplantation als nicht stabil genug erwiesen haben, um den Belastungen des Hochdruckbereichs in der linken Herzkammer standzuhalten. Im kardiovaskulären Hochdruckbereich (bis zu 240 mm Hg) des linken Herzens und der Aorta können daher die beschriebenen Verfahren zum Herzmuskelersatz nicht durchgeführt werden. Es zeigte sich, dass bei Implan- tation solcher Gewebe ein Aneurysma in der Hochdruckphase in dem Implantatbereich auftritt. Dies führt zu einer Gefahr der Thrombosebildung. Des Weiteren ist der Blutauswurf aus der linken Herzkammer zu gering und es besteht somit die Gefahr einer Herzinsuffizienz. Es sind hier also besondere Hilfsmittel notwendig, um diesen Belastungen standzuhalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung von geeigneten Mitteln, diese Probleme gerade im Hochdruckbereich zu lösen und das implantierte Gewebe zu stabilisieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung von geeigneten Systemen, die in der chirurgischen Therapie eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung bioresorbierbare Stützelemente, wobei dieses ein bioresorbierbares Stützelement für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate ist. Diese Stützelemente weisen dabei Fixierelemente zum Fixieren des Stützelements auf dem Gewebe, das heißt dem nativen Gewebe, wie dem Herzmuskel, sowie gegebenenfalls auf den Gewebeimplantaten auf. Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Stützelement eine von den Fixierelementen umgebende Öffnung auf. Die Fixierelemente erstrecken sich dabei von der Öffnung ausgehend zu den Rändern des Stützelements. Das erfindungsgemäße Stützelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung in der Art ausgebildet ist, dass die Versorgungsgefäße des Gewebeimplantats durch diese Öffnung durchgeführt werden können.
Die Öffnung des Stützelements ist also in der Art ausgebildet, dass die Zu- und Abführversorgungsgefäße des Gewebeimplantats durch diese Öffnung durch- geführt und ggf. fixiert werden können.
Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Stützelement um ein bioresorbierbares Stützelement, d.h. das Material dieses Stützelements ist ein Material, das im Körper resorbiert werden kann. Bis die Haltbarkeit des Implantats durch Wiederbesiedlung und Umbau der extrazellulären Matrix vergleichbar mit der Haltbarkeit des ursprünglichen Gewebes ist, erlaubt das Stützelement die Belastungen des Implantats zu verringern und die im Zusammenhang mit diesem Implantat bestehenden Probleme, wie ein Ausbeulen des Implantats, zu lösen. Eine solche Haltbarkeit liegt zum Beispiel im Rahmen von bis zu einem Jahr, wie bis zu 6 Monaten, zum Beispiel bis zu fünf, vier, drei, zwei oder einem Monat.
In der chirurgischen Therapie von geschädigten Herzwand- und Gefäßgewebe durch Gewebeersatzmaterialien wird das geschädigte Gewebe entfernt. Das durch Entfernen des Gewebe entstandene Loch bzw. der entstanden Freiraum wird durch ein geeignetes Gewebeimplantat ersetzt. Bei dem Gewebeimplantat
handelt es sich bevorzugt um ein dezellularisiertes, wie ein azellularisiertes, Gewebeimplantat, wie es in der Literatur, z.B. WO 2006/122533, beschrieben ist. Mit diesem Gewebeimplantat wird das Loch im Herzgewebe„geflickt". Allerdings unterscheidet sich die Stabilität dieses Gewebes von dem umgeben- den Herzgewebe, das heißt dem nativen Gewebe, so dass im kardiovaskulären Hochdruckbereich, wie er in der linken Herzkammer vorliegt, dieses Implantat stärker verformt wird als das umgebende Gewebe. Entsprechend können, wie oben ausgeführt, Thrombosen entstehen bzw. der Blutauswurf durch die Kammer gestört sein.
Das bioresorbierbare Stützelement ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die Öffnung, durch die die Versorgungsgefäße des Gewebeimplantats durchgeführt werden, eine runde oder ovale Form aufweist. Bevorzugt ist die geringste Breite der Öffnung mindestens 2 mm, bevorzugt mindesten 3 mm, wie mindestens 4 mm oder mindestens 5 mm, um den Versorgungsast durch diese Öffnung durchzuführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Öffnung dabei zentral im Stützelement angeordnet. Je nach Position des Implantats kann die Öffnung aber auch zu einer Seite des Stützelements verschoben angeordnet sein.
Die Fixierelemente sind in der Art ausgebildet, dass sie ein Fixieren des Stützelements an das native Gewebe, wie den Herzmuskel, ermöglichen. Gegebenenfalls wird das Stützelement auch auf dem Gewebeimplantat fixiert. Die Fi- xierelemente können dabei so ausgebildet sein, dass ein Vernähen des Stützelements auf das Gewebe erfolgen kann, alternativ können diese Fixierelemente in der Art ausgebildet sein, dass sie eine andere Form eines Kraft übertragenden Verbindens des Stützelements mit dem nativen Gewebe erlauben. Das Stützelement kann z.B. mit einem elastischem Material, das die Bewegungen des nativen Gewebes aufnimmt, auf dem Gewebe fixiert sein, indem es z.B. das Gewebe zumindest teilweise umschließt.
Die Stützelemente müssen dabei in der Art ausgebildet sein, dass sie die aus einer sich überlagerten rotatorischen sowie translatorischen Bewegung des Myokardgewebes bestehenden Herzbewegung, die im Allgemeinen einer Aus- wringbewegung gleicht, überstehen. Entsprechend sind die Fixierelemente derart ausgebildet, dass diese rotatorischen sowie translatorischen Bewegungen des Myokardgewebes entsprechen können. Bevorzugt sind dabei die Fixierelemente mäandemd zum Rand erstreckend ausgebildet. Dadurch kann eine notwendige Steifigkeit mit gleichzeitiger Elastizität zur Unterstützung der Herz- bewegung erreicht werden.
Da sich das Stützelement an die verschiedenen Strukturen des Herzens, das sich im Laufe des Herzschlags stark verändert, anpassen muss, ist eine entsprechende Flexibilität notwendig. Eine solche Flexibilität ist ebenfalls durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben, in der die Fixierelemente über Verbindungselemente oder Kopplungselemente mit dem die Öffnung für die Aufnahme der Versorgungsgefäße ausbildenden Element beweglich verbunden sind. Diese Verbindungs- oder Kopplungselemente können dabei gegebenenfalls elastisch ausgebildet sein.
Diese Verbindungselemente können z.B. als Kettenelemente ausgebildet sein. Dabei verbinden diese Verbindungselemente die sich zum Rand erstreckenden Bereiche des Fixierelements beweglich mit dem zentral liegenden Element, das die Öffnung zur Aufnahme der Versorgungsgefäße des Gewebeimplantats ausbildet. Gegebenenfalls können diese Verbindungselemente ein- oder zweidimensional dehnbar ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Stützelement erlaubt, die beim Herzschlag auftretenden Kräfte und die dabei auftretenden Bewegungen (rotatorische und translato- rische Bewegung) aufzunehmen. Das Element verhindert ein zu starkes Deformieren des Implantats.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens 4, wie 6 oder 8 Fixierelemente, die sich von der Öffnung zum Rand erstrecken, in dem bioresorbier- baren Stützelement vorhanden. Dabei können diese einstückig oder mehrstü- ckig ausgebildet sein. Diese Fixierelemente können dabei gleich oder verschiedener Form sein. Des Weiteren können die Fixierelemente ggf. an die räumliche Struktur, wie die Herzkrümmung, die in verschiedenen Arealen des Herzens unterschiedlich ist, angepasst sein. Entsprechend ist das Material des erfindungsgemäßen Stützelements in einem gewissen Umfang flexibel.
Als bioresorbierbares Material können dabei bekannte bioresorbierbare Materialien, wie Kunststoffe, Metalle usw. eingesetzt werden. Bevorzugt handelt sich bei dem bioresorbierbaren Stützelement um eines aus einem bioresorbierbaren Magnesiumwerkstoff. Geeignete Werkstoffe sind z.B. LA33, LA63, LAI442, LA93, AZ31 , AZ30, usw.
Besonders bevorzugt sind diese Stützelemente aus z.B. bioresorbierbaren Magnesiumwerkstoffen oberflächenbehandelt, d.h. eine Oberflächenbeschich- tung wurde auf den Werkstoff aufgebracht. Dadurch ist es möglich, die Biore- sorbierbarkeit, nämlich den Zeitraum der Korrosion z.B. des Magnesiumwerkstoffes im biologischen Milieu, zu steuern. Dem Fachmann sind geeignete Be- schichtungsverfahren bekannt, wie das MegPass-Beschichtungsverfahren, o- der eine Fluoridbeschichtung. Bevorzugt liegt das erfindungemäße Stützelement einer Ausführungsform in einer Magnesium-Fluoridbeschichtung vor.
Bei Anwendung kann das Stützelement ggf. vor dem Einsatz vorgeformt werden, d.h. der individuellen Struktur des Einsatzortes angepasst werden. Dadurch wird einer problematischen Vorspannung schon im Vorfeld begegnet, mit der Folge, dass eine Dimensionierung des Stützelements minimal ausfallen kann, womit wiederum die Degradationsbelastung minimiert werden kann. Ggf. kann vor der entsprechenden Umformung eine 3D-Aufnahme des Bereichs,
z.B. des Herzens, vorgenommen werden, um eine optimale Passform für das jeweilige Stützelement zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Stützelement muss bedingt durch die komplexen Be- wegungen z.B. des Herzmuskels vielseitigste Anforderungen erfüllen. Es soll eine minimale körperliche Resorptionsbelastung gewährleisten, ohne zu früh oder zu spät resorbiert zu werden und damit die Stützeigenschaften nicht mehr zu gewährleisten. Hierbei sind die Menge und die Qualität des Werkstoffs sowie die Form des Elements einschließlich seiner Dimensionierung und der Spannungsverteilung des jeweiligen Stützelements zu berücksichtigen. Des Weiteren kann mit Hilfe der Beschichtung eine entsprechende Resorbierbarkeit zeitlich gesteuert werden.
Die entsprechenden Stützelemente werden mit geeigneten Verfahren herge- stellt. So können z.B. die Stützelemente aus Magnesiumwerkstoffen durch Wasserabrasivstrahltechnik hergestellt werden. Hierbei kommt es insbesondere auch auf die Schnittkanten des Stützelementes an. Diese dürfen nicht zu stark ausgebildet sein, um das Gewebe nicht zu verletzen. Dem Fachmann sind geeignete Verfahren zur Herstellung der Stützelemente und eine ggf. not- wendige Nachbehandlung, wie ein Polieren, bekannt. Das Wasserabra- sivstrahlschneiden ist ein athermisches Verfahren, wodurch keine Eigenspannungen in das Bauteil eingebracht werden und auch das Gefüge nicht beein- flusst wird. Erfindungsgemäß ist das Stützelement insbesondere eines, das mit dem Wasserabrasivstrahlverfahren hergestellt ist. Schließlich stellt die Erfin- dung weiterhin ein System umfassend ein erfindungsgemäßes bioresorbierba- res Stützelement und ein Implantat mit Versorgungsgefäßen bereit. Dieses Implantat ist bevorzugt ein dezellularisiertes Implantat. Dieses Implantat weist entsprechende Versorgungsgefäße, insbesondere Blutgefäßäste auf. In einer alternativen Ausführungsform können die Stützelemente auch aus Drähten insbesondere aus Magensiumdrähten zum Beispiel aus unterschiedli-
chen Legierungen, wie LA63 oder AX30 zur Herstellung von geeignetem Magnesiumgeflechten eingesetzt werden. Diese Magnesiumgeflechte können ebenfalls mit entsprechenden Fixierelementen ausgebildet sein, sowie mit einer entsprechenden Öffnung zur Aufnahme der Versorgungsgefäße des Gewebeimp- lantats.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. In der Figur 1 wird eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements 1 mit einer zentral angeordneten Öffnung 2 mit runder Form dargestellt. Die Fixierelemente 3 erstrecken sich dabei mäandernd zum Rand des Stützelements. Die zentral angeordnete Öffnung 2 ist geeignet, um ein Durchführen der Versorgungsgefäße des Gewebeimplantats zu ermöglichen. Die Fi- xierelemente 3 erlauben ein Fixieren des Stützelements, z.B. durch Nähen auf dem Gewebe, wie dem nativen Gewebe und gegebenenfalls dem Gewebeimplantat, und Durchführung des Fadens durch die Schlitze 4 der Randbereiche. Durch die mäandernde Form ist eine Flexibilität des Stützelements gewährleistet, um die Kräfte aufnehmen zu können. Weiterhin erlaubt diese Ausführungs- form der Fixierelemente eine Flexibilität zur Anpassung an die Form des Gewebes wie auch eine Flexibilität eines Ausdehnens bei ausreichender Stabilität.
In der Figur 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des erfindungsgemäßen bioresorbierbaren Stützelements dargestellt. Die Öffnung 2, die ebenfalls zentral angeordnet ist, weist hier eine ovale Form auf. Die Fixierelemente 3 sind wie in der Figur 1 mäandernd ausgeführt mit einem Schlitz 4 im äußeren Bereich der Fixierelemente 3, um ein Annähen dieses Stützelements 1 an das Gewebe zu ermöglichen. In der Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements dargestellt. Hier sind die äußeren Fixierelemente 3 beweglich über
die Verbindungselemente 5 im inneren Bereich des Stützelements 1 verbunden. Die Verbindungselemente 5 erlauben dabei eine höhere Flexibilität in den Fixierelemente, um sich der Form des Implantats und des Gewebes besser anpassen zu können. Die Verbindungselemente erlauben dabei eine Flexibilität in den Fixierelementen mit dem Schlitz 4 zum Annähen des Stützelements an das Gewebe und den Bereich des Fixierelements 3 mit der Öffnung 2 zum Aufnehmen der Versorgungsgefäße. Durch die Ausgestaltung der Verbindung zwischen Verbindungselement mit den unteren Teile des Fixierelements mit einem Eingriffelement, z.B. mit Hinterschneidung, zum Einstecken des Verbindungs- elements ist die Flexibilität des erfindungsgemäßen Stückelements derart, um ein Anpassen an die Gewebestruktur zu ermöglichen. Der von der Öffnung entfernt liegende Bereich des Fixierelements wird dabei mit dem nativen Gewebe vernäht, während die der Öffnung zugewandten Bereiche die Öffnung ausbilden und auf dem Implantat aufliegen.
Untersuchung des erfindungsgemäßen Stützelements in vivo
Erfindungsgemäß hergestellte Stützelemente wie sie in der Abbildung 2 dargestellt sind, wurden zur Überprüfung der Eignung als Stützelemente für Gewebe- implantate mit Versorgungsgefäßen in Tierversuchen in Schweine- und Schaf- Modell getestet. Hierbei wurden sowohl die Stützelemente direkt auf den intakten Herzen, als auch das Hybridsystem aus Gewebeimplantat/Stützelement implantiert und untersucht. Dabei wurden die Stützelemente durch Fluoridbe- schichtung vorab behandelt. Eine Fluoridbeschichtung führt zu einer deutlichen Steigerung der erreichbaren Lastwechsel im Betrieb.
Die Gewebeimplantate wurden dabei aus Magengewebe gewonnen. Diese Gewebeimplantate wiesen Versorgungsgefäße auf. Gemäß den bekannten Verfahren, zum Beispiel in der WO2006/122533 beschrieben, wurden diese Ge- webeimplantate dezellularisiert und nach Dezellularisierung eingesetzt.
Bei den Versuchen zeigte sich eine Überlebensrate der Versuchstiere zwischen 75 bis 90 %. Bei Untersuchungen der Tiere zeigte sich eine gute Kontraktilität und links ventrikuläre Ejektionsfraktion. Es bildeten sich kaum Aneurysmen und es wurden kaum paradoxe Bewegungen beobachtet, was auf die unterstützte Funktion des Stützelements zurückzuführen ist.
Bereits nach einem Monat kann in den beiden Versuchstiergruppen (Stützelement direkt auf einem intakten Herzen beziehungsweise Stützelement plus Gewebeimplantat) eine erhebliche bindegewebige Einkapselung der Magnesiumstruktur gefunden werden. Eine Anlagerung von Blutgerinnseln konnte auf dem Lumen der Ventrikel zugewandten Seite in keinem Fall beobachtet werden. Es finden sich in keinem Explantat Hinweise über die Toxität des Magnesiums oder seiner Abbauprodukte auf benachbarten Herzmuskelzellen oder glatte Herzmuskelzellen des implantierten Magengewebe. Nekrotische Zellen oder Zellenreste finden sich nicht. Vielmehr konnten lediglich sterile granulo- matöse Entzündungen beobachtet werden. Es zeigte sich insgesamt eine hochgradige Zellaktivität und das Magnesium wird zellulär umschlossen. Das Bindegewebe liegt in der typischen wellenförmigen Struktur vor, ohne Hinweise auf strukturelle Beschädigungen.
Bei Angiografie der Gewebeimplantate unmittelbar vor Entnahme der Explanta- te findet sich eine vollständige Offenheitsrate der autologen, originären Gefäße des Gewebeimplantats, vorliegend des Magensegments. Zur Überprüfung der Bioresorption der Stützelemente wurden diese Stützelemente nach einem beziehungsweise drei Monaten Implantationszeit entnommen. In der Abbildung 4 sind die entsprechenden Reststrukturen dargestellt. Es zeigte sich, dass nach ungefähr einem Monat bereits Strukturbrüche auftreten können, vermutlich aufgrund primärer Verformung im plastischen Bereich während der Implantation sowie einsetzender Korrosion. Nach drei Monaten konnte bereits ein erheblicher Korrosionsfortschritt gesehen werden.
Es konnte somit gezeigt werden, dass keine toxischen Reaktionen auftreten. Grundsätzlich könnte die Einsetzbarkeit der Stützelemente für die Fixierung von Gewebeimplantaten insbesondere im Bereich des Herzens, dargestellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Stützelement
2 Öffnung
3 Fixierelement
4 Schlitz
5 Verbindungselement
Claims
1. Bioresorbierbares Stützelement, wobei dieses ein bioresorbierbares Stützelement für Versorgungsgefäße aufweisende Gewebeimplantate ist, mit Fixierelementen zum Fixieren des Stützelements auf einem Gewebe und einer von den Fixierelementen umgebenden Öffnung, wobei die Fixierelemente sich von der Öffnung ausgehend zu den Rändern erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung derart ausgebildet ist, dass die Versorgungsgefäße des Gewebeimplantats durch diese Öffnung durchgeführt werden können.
2. Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung eine runde oder ovale Form aufweist.
3. Bioresorbierbares Stützelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geringste Breite der Öffnung mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 3 mm beträgt.
4. Bioresorbierbares Stützelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die von den Fixierelementen umgebende Öffnung zentral im Stützelement angeordnet ist.
5. Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente mäandernd zum Rand erstreckend ausgebildet sind.
6. Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einstückig ausgebildet ist. Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente über Verbindungselemente mit dem die Öffnung für die Versorgungsgefäße ausbildende Aufnahme des Elements beweglich verbunden sind.
Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier, wie sechs oder acht Fixierelemente sich von der Öffnung zum Rand erstreckend angeordnet sind.
Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Stützelement aus einem bioresorbierbaren Magnesiumwerkstoff besteht.
Bioresorbierbares Stützelement für Gewebeimplantate nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement eine Beschichtung auf der Oberfläche, insbesondere eine Fluorid- Beschichtung aufweist.
System umfassend ein bioresorbierbares Stützelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und ein, bevorzugt dezellularisiertes, Implantat mit Versorgungsgefäßen, insbesondere Blutgefäßästen.
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