WO2016008551A1 - Herzklappenprothese zum perkutanen ersatz einer trikuspidalklappe, set und system mit einer derartigen herzklappenprothese - Google Patents

Herzklappenprothese zum perkutanen ersatz einer trikuspidalklappe, set und system mit einer derartigen herzklappenprothese Download PDF

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valve prosthesis
vena cava
section
support structure
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Hans Reiner Figulla
Alexander Lauten
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Universitätsklinikum Jena
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Definitions

  • the invention relates to a heart valve prosthesis for the percutaneous replacement of a tricuspid valve. Furthermore, the invention is concerned with a set of such heart valve prostheses and a system with such
  • Heart valve prosthesis or such a set Heart valve prosthesis or such a set.
  • the object of the invention is to provide a heart valve prosthesis, which is suitable for the percutaneous replacement of a tricuspid valve and thus a minimally invasive surgical therapy option for the
  • Tricuspid valve insufficiency offers. Furthermore, the object of the invention is to provide a set and a system with such a heart valve prosthesis.
  • this object is achieved with respect to the heart valve prosthesis by the subject-matter of claim 1, with regard to the set by the subject-matter of claim 13 and with respect to the system by the subject-matter of claim 15.
  • the invention is based on the idea of specifying a heart valve prosthesis for the percutaneous replacement of a tricuspid valve, wherein the
  • Heart valve prosthesis a stent-like support structure and a biological
  • the stent-like support structure is of a radial
  • the taper divides the support structure into a vena cava section and into an atrium section, wherein the heart valve is arranged in the atrium section.
  • the heart valve prosthesis according to the invention makes possible a heterotopic, catheter-guided tricuspid valve replacement.
  • the heart valve prosthesis according to the invention makes possible a heterotopic, catheter-guided tricuspid valve replacement.
  • the valve prosthesis according to the invention makes possible a heterotopic, catheter-guided tricuspid valve replacement.
  • Heart valve prosthesis for minimally invasive surgical implantation and thus reduces the burden on the patient during surgery.
  • the heart valve prosthesis according to the invention can be guided, for example, transluminally over the femoral vein to the implantation site and released there.
  • the heart valve prosthesis expands automatically and stretches on the desired implantation site. Due to the self-expanding properties at the same time a sufficiently high radial pressure is exerted on the vessel wall of the vena cava at the implantation, so that the inventive
  • Heart valve prosthesis self-sealing implantable or self-sealing
  • the taper disposed in the stent-like support structure forms a
  • the heart valve prosthesis is used in the region of the transition from the upper and / or inferior vena cava to the right atrium or atrium. It is provided that the vena cava section can be arranged within the vena cava and the atrium section within the right atrium. In this respect, in preferred embodiments of the
  • the vena cava section for implantation in the upper and / or inferior vena cava, and the atrium section are adapted for positioning within the right atrium.
  • the vena cava section preferably serves to anchor the heart valve prosthesis and thus stabilizes the position of the heart valve prosthesis at the implantation site.
  • the atrium section comprises the biological heart valve, wherein the biological heart valve can be arranged in the atrium section such that the biological heart valve seals with the upper and / or lower vena cava. This can for example be ensured by the fact that the biological heart valve directly on the
  • the atrium section and / or the taper can at least partially have a fluid-tight wall.
  • the support structure has an hourglass-shaped or hourglass-shaped or funnel-shaped or tulip-shaped or pyramid-shaped longitudinal section geometry.
  • An hourglass-shaped or hourglass-shaped longitudinal section geometry can be formed, for example, by a vena cava section and an atrium section, each frusto-conical in shape, the frusto-conical sections being interconnected such that, on the one hand, the taper is formed between the two frusto-conical sections and, on the other hand, a double conical shape results.
  • the support structure as a whole a funnel-shaped Has longitudinal section geometry, wherein the support structure of a
  • the taper can then be formed as an incision, which intersects the funnel-shaped geometry of the support structure partially.
  • the funnel-shaped structure continues on both sides of the taper, so that overall a substantially funnel-shaped outer geometry of the support structure is shown.
  • the vena cava section of the support structure has a larger cross-sectional diameter than the atrium section, at least at the longitudinally axial, open end of the support structure. This ensures that in the area of the vena cava section a sufficiently large radial force is effective in order to securely anchor the heart valve prosthesis in the vena cava.
  • the shape of the heart valve prosthesis in particular the stent-like support structure is described in the fully expanded state.
  • the fully expanded state is characterized by the fact that no external forces acting on the support structure, for example, radially compress the support structure.
  • the implanted state at the treatment site takes the
  • Heart valve prosthesis or the stent-like support structure possibly a completely different shape, since the radial expansion may be limited by the contact with vessel walls of the vena cava, for example.
  • the atrium section and / or the taper can at least partially have a fluid-tight wall.
  • the entire stent-like support structure is provided with a fluid-tight wall or envelope.
  • the stent-like support structure may be formed as a stent graft, wherein the graft part or the fluid-tight wall both on an inner circumference, as well as on a
  • Outer circumference of the support structure may be arranged. Furthermore, it is possible that a fluid-tight wall is arranged both on the inner circumference and on the outer circumference.
  • the stent-like support structure can thus extend between two fluid-tight walls.
  • the vena cava section and the atrium section have different lengths.
  • the vena cava section may have a length that is greater than the length of the Atrium section is.
  • the vena cava section and the atrium section have different longitudinal sectional and / or cross-sectional geometries.
  • Vena cava section and the atrium section each designed such that the heart valve prosthesis fits well anatomically to the implantation in the upper or lower vena cava.
  • Risk of thrombosis may be provided to determine the longitudinal section and / or cross-sectional geometry of the stent-like support structure on the basis of data from imaging methods, for example from computed tomography data and / or ultrasound diagnostic data and / or magnetic resonance tomography data.
  • the stent-like support structure may generally comprise interwoven wires or integrally connected webs each defining stitches.
  • the stent-like support structure comprises a closed mesh structure or is designed in the manner of a closed-cell design. It can be provided in preferred variants that the meshes of the support structure partially have different mesh sizes. In other words, the size of the individual meshes or
  • the stitches may be substantially diamond-shaped. Each single stitch is thus limited by four wires or webs. To adjust the mesh size, the angle between the individual wires or webs and the longitudinal axis of the stent-like support structure can be varied. Thus, annular sections may be formed along the stent-like support structure having meshes whose mesh size is greater than the mesh size of meshes of adjacent annular segments.
  • the vena cava section of the stent-like support structure may have a passage segment and a stabilization segment.
  • the passage Segment and the stabilizing segment can each form annular segments of the vena cava section.
  • the annular segments each comprise a plurality of meshes which are arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the support structure.
  • the stitches in the passage segment preferably have a larger mesh size than the stitches in the stabilization segment.
  • the wire mesh or the lattice structure which forms the stent-like support structure may have a higher mesh density in the stabilization segment. Consequently, the stabilization segment offers a larger one
  • the passage segment allows a good flow through the stent-like support structure, so that blood flowing through the support structure, for example laterally from the
  • the passage segment is free of a fluid-tight wall.
  • the passage segment is in the implanted state of
  • Heart valve prosthesis can be positioned within the vena cava in a region with opening blood vessels.
  • the vena cava section preferably extends over the inflow region of the hepatic veins.
  • the vena cava section is therefore preferably arranged in a region which can be positioned in the implanted state in the region of the hepatic vein inflow. This prevents the flow of blood from the hepatic veins into the inferior vena cava to be blocked.
  • the support structure comprises or is formed from a shape memory material and / or a superelastic material, in particular a nickel-titanium alloy, preferably nitinol.
  • shape memory materials enable a particularly good self-expanding function and have the necessary biocompatibility for implantation in blood vessels.
  • such materials include a sufficiently high stability, so that the stent-like support structure can be made comparatively thin.
  • the heart valve prosthesis may be transluminal, especially transfemoral, implantable. This ensures a minimally invasive procedure and reduces the burden on the patient during surgery.
  • the heart valve prosthesis can be guided via a catheter to the implantation site, wherein the catheter is preferably advanced via the inguinal vein or femoral vein and the inferior vena cava to the right atrium.
  • the catheter is preferably advanced via the inguinal vein or femoral vein and the inferior vena cava to the right atrium.
  • the heart valve prosthesis is released from the catheter and spreads automatically.
  • the vena cava section comes into contact with the vessel wall of the inferior vena cava.
  • the atrium section protrudes into the right atrium.
  • the heart valve arranged in the atrium section spans and takes over, at least partially, the function of the tricuspid valve.
  • access via the subclavian vein can also be selected.
  • a femoral vein catheter can also be guided via the right atrium into the superior vena cava, so that the heart valve prosthesis can be released in the superior vena cava.
  • the biological heart valve of the heart valve prosthesis according to the invention is preferably firmly fixed in the atrium section. It is provided that the biological heart valve is so flexible that it adapts to a compression of the stent-like support structure and in the automatic expansion of the
  • Implantation is also unfolded.
  • Heart valve after expansion at the implantation site is immediately effective and at least partially takes over the function of the tricuspid valve.
  • the invention also includes a set of two previously described
  • Heart valve prostheses wherein a first heart valve prosthesis for anchoring in the superior vena cava and a second heart valve prosthesis are adapted for anchoring in the inferior vena cava.
  • the proposed kit allows complete replacement of the function of the natural tricuspid valve.
  • the natural tricuspid valve can be obtained, but is characterized by the Heart valve prostheses supported.
  • Trikuspidalklappe compensated by the fact that the natural tricuspid valve two biological heart valve prostheses are preceded, which seal sufficiently against the vena cava. This lowers the volume load of the right heart and the pressure increase in the venous system.
  • the two heart valve prostheses can be different
  • the two heart valve prostheses can differ in their shape from each other, wherein the two heart valve prostheses are each adapted to their implantation.
  • the first heart valve prosthesis may have a different geometric structure than the second heart valve prosthesis.
  • the first heart valve prosthesis may be substantially funnel-shaped and the second heart valve prosthesis may be hourglass-shaped.
  • the second prosthetic heart valve which is implanted in the inferior vena cava, has a passage segment to ensure the blood inflow from the hepatic veins into the inferior vena cava.
  • heart valve prosthesis may have a support structure with a uniform mesh size.
  • the present invention also discloses and claims a system having a heart valve prosthesis or set and a catheter as described above. It is (are) the
  • Heart valve prosthesis can be positioned in a compressed state within the catheter and by means of the catheter percutaneously, in particular transluminal, implantable.
  • the system has two catheters, wherein a first catheter of the first heart valve prosthesis and a second catheter of the second heart valve prosthesis are assigned.
  • Fig. 1 shows a section through the right heart, which divides into a right atrium RA and a heart chamber RV.
  • the natural tricuspid valve (not shown) is arranged between the right ventricle RV and the right atrium RA.
  • a set of two heart valve prostheses 10 is provided, which in the
  • Transition region of the superior vena cava VCS are arranged in the right atrium RA and in the transition region of the inferior vena cava VCI in the right atrium RA.
  • the two heart valve prostheses 10 each have a support structure 11 which comprises a vena cava section 13 and an atrium section 14.
  • the vena cava portion and the atrium portion 14 are preferably by a
  • the support structure 11 at its longitudinal axial ends 18 each have a larger cross-sectional diameter than in the region of the taper 15.
  • the support structure 11 comprises a plurality of meshes 12 formed by a mesh of intersecting wires 19.
  • one-piece support structures 11 may be provided from one another integrally connected webs. Such support structures can be produced for example by laser cutting from a tubular raw material.
  • the support structure 11 has a grid structure or a mesh of closed cells or meshes (closed-cell design).
  • the two heart valve prostheses 10 each have a support structure 11 with an hourglass-shaped longitudinal section geometry.
  • the vena cava portion 13 and the atrium portion 14 are each frusto-conical in shape, wherein the two truncated cones face each other such that between the two truncated cone shapes
  • Rejuvenation 15 is formed. As can be seen from the figure, is the
  • vena cava section 13 is arranged in the upper vena cava VCS or inferior vena cava VCI.
  • the atrium section 14 extends at least partially into the right atrium RA.
  • the heart valve prosthesis 10 further comprises a heart valve, not shown, preferably as biological Heart valve is formed.
  • the heart valve is arranged in the atrium section 14 and firmly fixed there.
  • the inferior vena cava VCI extends through a diaphragm opening FVC, which is arranged in the diaphragm or diaphragm DPH.
  • the diaphragm DPH is subject to strong movements, which also affect the inferior vena cava VCI and consequently the heart valve prosthesis 10 arranged therein.
  • the support structure 11 is therefore formed pronounced hourglass-shaped to ensure a stable anchorage at the implantation site.
  • the pronounced hourglass-shaped longitudinal section geometry prevents dislocation of the heart valve prosthesis 10 as a result of the movement of the diaphragm DPH.
  • Another anatomical difficulty arises in the implantation of the
  • the vena cava section 13 has a passage segment 16.
  • the passage segment 16 differs from a stabilization segment 17 of the vena cava section 13 by a different mesh density or mesh size.
  • the meshes of the passage segment 16 are preferably made larger than the meshes of the stabilizing segment 17.
  • the increased mesh size in the passage segment 16 improves the permeability of the support structure 11 for laterally inflowing blood and thus ensures a good influx of venous blood from the liver into the inferior vena cava VCI , This reduces the risk of increased venous pressure in the hepatic veins.
  • the heart valve prosthesis 10 is formed substantially symmetrically for placement in the inferior vena cava VCI, the symmetry being formed by the taper 15. At least the stabilizing segment 17 of the vena cava section 13 is essentially analogous to
  • Atrium section 14 is formed.
  • the atrium section 14 comprises a
  • the vena cava section 13 is longer than the atrium section 14.
  • the vena cava portion 13 is formed shorter than the atrium section 14. However, also extends the
  • Atrium section 14 at least partially into the upper vena cava VCS and thus also assumes an anchoring function.
  • the vena cava section 13 has a longitudinal axial end 18 which comprises a cross-sectional diameter which is larger than the cross-sectional diameter of the superior vena cava VCS. This has the effect that the upper vena cava VCS is widened or expanded in the area of the vena cava section 13 and thus the heart valve prosthesis 10 is securely fixed.
  • the vena cava section 13 serves exclusively for anchoring the heart valve prosthesis 10 in the upper vena cava VCS or the inferior vena cava VCI.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Herzklappenprothese (10) zum perkutanen Ersatz einer Trikuspidalklappe mit einer stentartigen Tragstruktur (11) und einer biologischen Herzklappe, wobei die stentartige Tragstruktur (11) von einem radial komprimierten in einen radial expandierten Zustand selbsttätig expandierbar ist und im radial expandierten Zustand eine Verjüngung (15) aufweist, die die Tragstruktur (11) in einen Hohlvenenabschnitt (13) und in einen Atriumabschnitt (14) teilt, wobei die Herzklappe im Atriumabschnitt angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einer derartigen Herzklappenprothese und ein Set aus zwei Herzklappenprothesen, mit einer ersten Herzklappenprothese zur Einbringung in die obere Hohlvene und einer zweiten Herzklappenprothese zur Einbringung in die untere Hohlvene.

Description

H ERZKLAPPEN PROTH ESE ZUM PERKUTANEN ERSATZ EINER TRIKUSPIDALKLAPPE, SET UN D SYSTEM MIT EIN ER DERARTIGEN H ERZKLAPPEN PROTH ESE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Herzklappenprothese zum perkutanen Ersatz einer Trikuspidalklappe. Ferner befasst sich die Erfindung mit einem Set aus derartigen Herzklappenprothesen sowie einem System mit einer solchen
Herzklappenprothese oder einem derartigen Set.
Aus medizinischer Sicht stellt die operative Behandlung der Trikuspidalklappen- insuffizienz eine hohe Herausforderung dar. Dabei lässt die Dichtigkeit der Trikuspidalklappe, die den rechten Vorhof bzw. das rechte Atrium des
menschlichen Herzens von der rechten Herzkammer bzw. dem rechten Ventrikel trennt, nach. Dies kann dazu führen, dass aufgrund der Kontraktion des rechten Ventrikels Blutvolumen in die obere und/oder untere Hohlvene zurückgedrängt wird . Dies führt schlussendlich zu einer Volumenbelastung des rechten Herzens sowie zu einer Druckerhöhung im venösen Kreislaufsystem. In fortgeschrittenen Stadien kann es zu einem Rechtsherzversagen mit Leberstauung und
Ödembildung in peripheren Blutgefäßen kommen.
Je nach Schweregrad der Erkrankung ist es erforderlich, die natürliche
Trikuspidalklappe vollständig durch eine künstliche Herzklappe zu ersetzen.
Derartige chirurgische Eingriffe sind äußerst aufwändig und führen zu einer hohen Belastung des Patienten. Das bisherige Operationsverfahren wird am offenen Herzen durchgeführt, so dass der Patient während der Operation an eine Herz-Lungen-Maschine angeschlossen werden muss. Dies erhöht die Komplexität des Eingriffs und erhöht die Kreislaufbelastung für den Patienten. Entsprechend hoch ist die Mortalität bei solchen Eingriffen. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer minimalinvasiven Möglichkeit zur Therapie der
Trikuspidalklappeninsuffizienz.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Herzklappenprothese anzugeben, die zum perkutanen Ersatz einer Trikuspidalklappe geeignet ist und insofern eine minimalinvasive operative Therapiemöglichkeit für die
Trikuspidalklappeninsuffizienz bietet. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Set und ein System mit einer solchen Herzklappenprothese anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Herzklappenprothese durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das Set durch den Gegenstand des Patentanspruchs 13 und im Hinblick auf das System durch den Gegenstand des Patentanspruchs 15 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Herzklappenprothese zum perkutanen Ersatz einer Trikuspidalklappe anzugeben, wobei die
Herzklappenprothese eine stentartige Tragstruktur und eine biologische
Herzklappe aufweist. Die stentartige Tragstruktur ist von einem radial
komprimierten in einen radial expandierten Zustand selbsttätig expandierbar und weist im radial expandierten Zustand eine Verjüngung auf. Die Verjüngung teilt die Tragstruktur in einen Hohlvenenabschnitt und in einen Atriumabschnitt, wobei die Herzklappe im Atriumabschnitt angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Herzklappenprothese ermöglicht einen heterotopen, kathetergeführten Trikuspidalklappenersatz. Insbesondere eignet sich die
Herzklappenprothese für eine minimalinvasive chirurgische Implantation und reduziert somit die Belastungen des Patienten während einer Operation. So kann die erfindungsgemäße Herzklappenprothese beispielsweise transluminal über die Femoralvene an den Implantationsort geführt und dort freigesetzt werden. Dabei expandiert die Herzklappenprothese selbsttätig und spannt sich am gewünschten Implantationsort auf. Durch die selbstexpandierenden Eigenschaften wird gleichzeitig ein ausreichend hoher Radialdruck auf die Gefäßwand der Hohlvene am Implantationort ausgeübt, so dass die erfindungsgemäße
Herzklappenprothese selbstdichtend mit der Hohlvene abschließt. Insofern ist die Herzklappenprothese selbstdichtend implantierbar bzw. selbstdichtend
ausgebildet.
Die in der stentartigen Tragstruktur angeordnete Verjüngung bildet eine
Positionierhilfe, so dass die Herzklappenprothese bei der Expansion selbsttätig an die korrekte Position gerückt wird. Vorzugsweise wird die Herzklappenprothese im Bereich des Übergangs von der oberen und/oder unteren Hohlvene zum rechten Vorhof bzw. Atrium eingesetzt. Dabei ist vorgesehen, dass der Hohlvenenabschnitt innerhalb der Hohlvene und der Atriumabschnitt innerhalb des rechten Vorhofs anordnbar sind. Insofern ist in bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung vorgesehen, dass der Hohlvenenabschnitt zur Implantation in die obere und/oder untere Hohlvene, und der Atriumabschnitt zur Positionierung innerhalb des rechten Vorhofs angepasst sind. Der Hohlvenenabschnitt dient dabei vorzugsweise der Verankerung der Herzklappenprothese und stabilisiert insofern die Position der Herzklappenprothese am Implantationsort. Der Atriumabschnitt umfasst die biologische Herzklappe, wobei die biologische Herzklappe derart im Atriumabschnitt angeordnet sein kann, dass die biologische Herzklappe mit der oberen und/oder unteren Hohlvene abdichtet. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet sein, dass die biologische Herzklappe unmittelbar an der
Gefäßwand der Hohlvene im Übergangsbereich zwischen der Hohlvene und dem rechten Vorhof anliegt und/oder ein Teilbereich der stentartigen Tragstruktur, insbesondere ein Abschnitt, der wenigstens teilweise die Verjüngung und den Atriumabschnitt umfasst, mit einer fluiddichten Wandung versehen ist. Mit anderen Worten können bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung der Atriumabschnitt und/oder die Verjüngung zumindest teilweise eine fluiddichte Wandung aufweisen.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragstruktur eine sanduhrförmige oder stundenglasförmige oder trichter- förmige oder tulpenförmige oder pyramidenförmige Längsschnittgeometrie aufweist. Eine sanduhrförmige oder stundenglasförmige Längsschnittgeometrie kann beispielsweise durch einen Hohlvenenabschnitt und einen Atriumabschnitt gebildet werden, die jeweils kegelstumpfförmig gestaltet sind, wobei die kegelstumpfförmigen Abschnitte derart miteinander verbunden sind, dass einerseits zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Abschnitten die Verjüngung gebildet ist und andererseits sich insgesamt eine Doppelkegelform ergibt.
Alternativ ist es möglich, dass die Tragstruktur insgesamt eine trichterförmige Längsschnittgeometrie aufweist, wobei sich die Tragstruktur von einem
Längsende zum gegenüberliegenden Längsende aufweitet. Die Verjüngung kann dann als Einschnitt ausgebildet sein, der die trichterförmige Geometrie der Tragstruktur bereichsweise unterbricht. Mit anderen Worten setzt sich die trichterförmige Struktur beidseitig der Verjüngung jeweils fort, so dass sich insgesamt eine im Wesentlichen trichterförmige Außengeometrie der Tragstruktur zeigt. Vorzugsweise weist der Hohlvenenabschnitt der Tragstruktur zumindest am längsaxialen, offenen Ende der Tragstruktur einen größeren Querschnittsdurchmesser als der Atriumabschnitt auf. Damit ist sichergestellt, dass im Bereich des Hohlvenenabschnitts eine ausreichend große Radialkraft wirksam ist, um die Herzklappenprothese sicher in der Hohlvene zu verankern.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Anmeldung die Form der Herzklappenprothese, insbesondere der stentartigen Tragstruktur, im vollständig expandierten Zustand beschrieben wird. Der vollständig expandierte Zustand zeichnet sich dadurch aus, dass keine äußeren Kräfte auf die Tragstruktur wirken, die beispielsweise die Tragstruktur radial komprimieren. Im implantierten Zustand am Behandlungsort nimmt die
Herzklappenprothese bzw. die stentartige Tragstruktur ggf. eine völlig andere Form ein, da die radiale Expansion durch den Kontakt mit Gefäßwänden der Hohlvene beispielsweise begrenzt sein kann.
Wie zuvor bereits erläutert wurde, können der Atriumabschnitt und/oder die Verjüngung zumindest teilweise eine fluiddichte Wandung aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass die gesamte stentartige Tragstruktur mit einer fluiddichten Wandung bzw. Umhüllung versehen ist. Insofern kann die stentartige Tragstruktur als Stent-Graft ausgebildet sein, wobei der Graft-Teil bzw. die fluiddichte Wandung sowohl auf einem Innenumfang, als auch auf einem
Außenumfang der Tragstruktur angeordnet sein kann. Ferner ist es möglich, dass sowohl auf dem Innenumfang, als auch auf dem Außenumfang jeweils eine fluiddichte Wandung angeordnet ist. Die stentartige Tragstruktur kann sich also zwischen zwei fluiddichten Wandungen erstrecken.
Um eine sichere Verankerung der Herzklappenprothese in der Hohlvene zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass der Hohlvenenabschnitt und der Atriumabschnitt unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere kann der Hohlvenenabschnitt eine Länge aufweisen, die größer als die Länge des Atriumabschnitts ist. So wird eine vergleichsweise große Kontaktfläche zwischen der Herzklappenprothese und der Gefäßwand der Hohlvene bereitgestellt, wodurch die Fixierung der Herzklappenprothese im implantierten Zustand verbessert ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Hohlvenenabschnitt und der Atriumabschnitt unterschiedliche Längsschnitt- und/oder Querschnittgeometrien aufweisen. Dabei sind die Längsschnitt- und Querschnittgeometrie des
Hohlvenenabschnitts und des Atriumabschnitts jeweils derart gestaltet, dass die Herzklappenprothese sich anatomisch gut an den Implantationsort in der oberen oder unteren Hohlvene anpasst. Eine entsprechende, beispielsweise
patientenindividuelle, Gestaltung der Herzklappenprothese reduziert das
Thromboserisiko. So kann beispielsweise vorgesehen sein, die Längsschnitt- und/oder Querschnittgeometrie der stentartigen Tragstruktur anhand von Daten aus bildgebenden Verfahren, beispielsweise aus Computertomografie-Daten und/oder Ultraschalldiagnostik-Daten und/oder Magnetresonanztomografie-Daten, zu ermitteln.
Die stentartige Tragstruktur kann im Allgemeinen miteinander verflochtene Drähte oder einstückig miteinander verbundene Stege aufweisen, die jeweils Maschen begrenzen. Vorzugsweise umfasst die stentartige Tragstruktur eine geschlossene Maschenstruktur bzw. ist nach Art eines Closed-Cell-Designs ausgebildet. Dabei kann in bevorzugten Varianten vorgesehen sein, dass die Maschen der Tragstruktur bereichsweise unterschiedliche Maschenweiten aufweisen. Mit anderen Worten kann die Größe der einzelnen Maschen bzw.
deren Durchlassfläche, unterschiedlich sein.
Im Allgemeinen können die Maschen im Wesentlichen rautenförmig ausgebildet sein. Jede einzelne Masche ist also durch vier Drähte oder Stege begrenzt. Zur Anpassung der Maschenweite kann der Winkel zwischen den einzelnen Drähten bzw. Stegen und der Längsachse der stentartigen Tragstruktur variiert werden. So können entlang der stentartigen Tragstruktur ringförmige Abschnitte gebildet sein, die Maschen aufweisen, deren Maschenweite größer als die Maschenweite von Maschen benachbarter ringförmiger Segmente ist.
Insbesondere kann der Hohlvenenabschnitt der stentartigen Tragstruktur ein Durchlasssegment und ein Stabilisierungssegment aufweisen. Das Durchlass- segment und das Stabilisierungssegment können jeweils ringförmige Segmente des Hohlvenenabschnitts bilden. Die ringförmigen Segmente umfassen jeweils eine Vielzahl von Maschen, die in Umfangsrichtung der Tragstruktur benachbart zueinander angeordnet sind. Die Maschen im Durchlasssegment weisen vorzugs- weise eine größere Maschenweite auf, als die Maschen im Stabilisierungssegment. Insofern kann das Drahtgeflecht bzw. die Gitterstruktur, die die stentartige Tragstruktur bildet, im Stabilisierungssegment eine höhere Maschendichte aufweisen. Folglich bietet das Stabilisierungssegment eine größere
Kontaktoberfläche zur Anlage an die Gefäßwand der Hohlvene und verbessert so die Fixierung der Herzklappenprothese. Das Durchlasssegment ermöglicht hingegen eine gute Durchströmung der stentartigen Tragstruktur, so dass durch die Tragstruktur strömendes Blut beispielsweise seitlich aus dem
Hohlvenenabschnitt ausströmen kann. Insofern ist bevorzugt vorgesehen, dass das Durchlasssegment frei von einer fluiddichten Wandung ist.
Vorzugsweise ist das Durchlasssegment im implantierten Zustand der
Herzklappenprothese innerhalb der Hohlvene in einem Bereich mit einmündenden Blutgefäßen positionierbar. Bei der Implantation der Herzklappenprothese in die untere Hohlvene erstreckt sich der Hohlvenenabschnitt vorzugsweise über den Einstrombereich der Lebervenen hinweg. Das Durchlasssegment des
Hohlvenenabschnitts ist daher vorzugsweise in einem Bereich angeordnet, der im implantierten Zustand im Bereich des Lebervenen-Einstroms positionierbar ist. So ist verhindert, dass der Bluteinstrom von den Lebervenen in die untere Hohlvene blockiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
vorgesehen, dass die Tragstruktur ein Formgedächtnismaterial und/oder ein superelastisches Material, insbesondere eine Nickel-Titan-Legierung, vorzugsweise Nitinol, aufweist oder daraus gebildet ist. Derartige Formgedächtnis- materialien ermöglichen eine besonders gute selbstexpandierende Funktion und weisen die notwendige Biokompatibilität zur Implantation in Blutgefäßen auf. Ferner umfassen derartige Materialien eine ausreichend hohe Stabilität, so dass die stentartige Tragstruktur vergleichsweise dünn ausgebildet werden kann.
Schließlich ermöglichen insbesondere Nickel-Titan-Legierungen eine gute
Komprimierung der Tragstruktur, was die Implantation über einen Katheter erleichtert. Im Allgemeinen kann die Herzklappenprothese transluminal, insbesondere transfemoral, implantierbar sein. Dies gewährleistet einen minimalinvasiven Eingriff und reduziert die Belastung des Patienten während der Operation.
So kann die Herzklappenprothese über einen Katheter an den Implantationsort geführt werden, wobei der Katheter vorzugsweise über die Leistenvene bzw. Femoralvene und die untere Hohlvene zum rechten Herzvorhof vorgeschoben wird. Im Bereich des Übergangs zwischen der unteren Hohlvene und dem rechten Herzvorhof wird die Herzklappenprothese aus dem Katheter entlassen und spannt sich selbsttätig auf. Dabei gelangt der Hohlvenenabschnitt in Anlage mit der Gefäßwand der unteren Hohlvene. Der Atriumabschnitt ragt in den rechten Vorhof vor. Die im Atriumabschnitt angeordnete Herzklappe spannt sich dabei auf und übernimmt, zumindest teilweise, die Funktion der Trikuspidalklappe. Für die Implantation der Herzklappenprothese im Bereich der oberen Hohlvene kann auch ein Zugang über die Schlüsselbeinvene (vena subclavia) gewählt werden.
Alternativ kann auch ein Femoralvenenkatheter über den rechten Vorhof in die obere Hohlvene geführt werden, so dass die Herzklappenprothese in der oberen Hohlvene freisetzbar ist.
Die biologische Herzklappe der erfindungsgemäßen Herzklappenprothese ist vorzugsweise fest im Atriumabschnitt fixiert. Dabei ist vorgesehen, dass die biologische Herzklappe derart flexibel ist, dass sie sich einer Komprimierung der stentartigen Tragstruktur anpasst und bei der selbsttätigen Expansion am
Implantationsort ebenfalls entfaltet wird. Vorzugsweise ist die biologische
Herzklappe derart stabil im Atriumabschnitt fixiert, dass die biologische
Herzklappe nach der Expansion am Implantationsort unmittelbar wirksam ist und die Funktion der Trikuspidalklappe zumindest teilweise übernimmt.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Set aus zwei zuvor beschriebenen
Herzklappenprothesen, wobei eine erste Herzklappenprothese zur Verankerung in der oberen Hohlvene und eine zweite Herzklappenprothese zur Verankerung in der unteren Hohlvene angepasst sind.
Das vorgeschlagene Set ermöglicht den vollständigen Ersatz der Funktion der natürlichen Trikuspidalklappe. Um diese Funktion minimalinvasiv chirurgisch zu reproduzieren, wird vorgeschlagen, zwei Herzklappenprothesen einzusetzen, die jeweils in der oberen und unteren Hohlvene angeordnet sind. Die natürliche Trikuspidalklappe kann dabei erhalten werden, wird jedoch durch die Herzklappenprothesen unterstützt. Mithin wird dadurch die Funktion der
Trikuspidalklappe (zumindest teilweise) ersetzt. So kann eine
Funktionsbeeinträchtigung der natürlichen Trikuspidalklappe kompensiert werden. Mit anderen Worten, wird eine mangelhafte Dichtigkeit der natürlichen
Trikuspidalklappe dadurch kompensiert, dass der natürlichen Trikuspidalklappe zwei biologische Herzklappenprothesen vorgeschaltet werden, die gegenüber den Hohlvenen ausreichend abdichten. Dies senkt die Volumenbelastung des rechten Herzens und die Druckerhöhung im venösen System.
Die beiden Herzklappenprothesen können unterschiedliche
Längsschnittgeometrien und/oder Querschnittgeometrien aufweisen.
Grundsätzlich können sich die beiden Herzklappenprothesen in ihrer Formgebung voneinander unterscheiden, wobei die beiden Herzklappenprothesen jeweils an ihren Implantationsort angepasst sind. So kann die erste Herzklappenprothese eine andere geometrische Struktur als die zweite Herzklappenprothese aufweisen. Beispielsweise kann die erste Herzklappenprothese im Wesentlichen trichterförmig und die zweite Herzklappenprothese sanduhrförmig ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die zweite Herzklappenprothese, die in der unteren Hohlvene implantiert wird, ein Durchlasssegment aufweist, um den Bluteinstrom aus den Lebervenen in die untere Hohlvene zu gewährleisten. Die erste
Herzklappenprothese kann hingegen eine Tragstruktur mit einer gleichmäßigen Maschenweite aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird außerdem ein System mit einer zuvor beschriebenen Herzklappenprothese oder einem zuvor beschriebenen Set und einem Katheter offenbart und beansprucht. Dabei ist (sind) die
Herzklappenprothese(n) in einem komprimierten Zustand innerhalb des Katheters positionierbar und mittels des Katheters perkutan, insbesondere transluminal, implantierbar. In Verbindung mit dem Set aus zwei Herzklappenprothesen kann auch vorgesehen sein, dass das System zwei Katheter aufweist, wobei ein erster Katheter der ersten Herzklappenprothese und ein zweiter Katheter der zweiten Herzklappenprothese zugeordnet sind. Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur ein Set aus zwei Herzklappenprothesen nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im implantierten Zustand .
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch das rechte Herz, das sich in einen rechten Vorhof RA und eine Herzkammer RV teilt. Zwischen der rechten Herzkammer RV und dem rechten Vorhof RA ist die natürliche Trikuspidalklappe (nicht dargestellt) angeordnet. Um eine Insuffizienz der natürlichen Trikuspidalklappe zu kompensieren, ist ein Set aus zwei Herzklappenprothesen 10 vorgesehen, die im
Übergangsbereich von der oberen Hohlvene VCS in den rechten Vorhof RA sowie im Übergangsbereich von der unteren Hohlvene VCI in dem rechten Vorhof RA angeordnet sind.
Die beiden Herzklappenprothesen 10 weisen jeweils eine Tragstruktur 11 auf, die einen Hohlvenenabschnitt 13 und einen Atriumabschnitt 14 umfasst. Der Hohl- venenabschnitt und der Atriumabschnitt 14 sind vorzugsweise durch einen
Verjüngung 15 voneinander getrennt. Mit anderen Worten weist die Tragstruktur 11 an ihren längsaxialen Enden 18 jeweils einen größeren Querschnittsdurchmesser als im Bereich der Verjüngung 15 auf. Die Tragstruktur 11 umfasst mehrere Maschen 12, die durch ein Geflecht von sich kreuzenden Drähten 19 gebildet sind. Alternativ zu dem Drahtgeflecht, das in der Figur dargestellt ist, können auch einstückige Tragstrukturen 11 aus einteilig miteinander verbundenen Stegen vorgesehen sein. Derartige Tragstrukturen sind beispielsweise durch Laserschneiden aus einem rohrförmigen Rohmaterial herstellbar. Jedenfalls ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Tragstruktur 11 eine Gitterstruktur bzw. ein Geflecht aus geschlossenen Zellen bzw. Maschen aufweist (Closed-Cell Design).
Die beiden Herzklappenprothesen 10 gemäß der beigefügten Figur weisen jeweils eine Tragstruktur 11 mit einer sanduhrförmigen Längsschnittgeometrie auf. Mit anderen Worten sind der Hohlvenenabschnitt 13 und der Atriumabschnitt 14 jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die beiden Kegelstümpfe derart aufeinander stehen, dass zwischen den beiden Kegelstumpfformen die
Verjüngung 15 ausgebildet ist. Wie aus der Figur erkennbar ist, ist der
Hohlvenenabschnitt 13 jedenfalls in der oberen Hohlvene VCS bzw. unteren Hohlvene VCI angeordnet. Der Atriumabschnitt 14 erstreckt sich zumindest teilweise in den rechten Vorhof RA hinein. Die Herzklappenprothese 10 umfasst ferner eine nicht dargestellte Herzklappe, die vorzugsweise als biologische Herzklappe ausgebildet ist. Die Herzklappe ist im Atriumabschnitt 14 angeordnet und dort fest fixiert.
Eine besondere Herausforderung stellt sich für die Herzklappenprothese 10, die im Bereich der unteren Hohlvene VCI implantiert ist. Denn die untere Hohlvene VCI erstreckt sich durch eine Zwerchfellöffnung FVC, die im Diaphragma bzw. Zwerchfell DPH angeordnet ist. Das Zwerchfell DPH unterliegt starken Bewegungen, die sich auch auf die untere Hohlvene VCI und folglich auf die darin angeordnete Herzklappenprothese 10 auswirkt. Die Tragstruktur 11 ist daher ausgeprägt sanduhrförmig ausgebildet, um eine stabile Verankerung am Implantationsort zu gewährleisten. Die ausgeprägte sanduhrförmige Längsschnittgeometrie verhindert eine Deplatzierung der Herzklappenprothese 10 infolge der Bewegung des Zwerchfells DPH . Eine weitere anatomische Schwierigkeit ergibt sich bei der Implantation der
Herzklappenprothese 10 in der unteren Hohlvene VCI durch die Blut zuführenden Lebervenen VH, die im Bereich der Zwerchfellöffnung FVC in die untere Hohlvene VCI münden. Um zu verhindern, dass die Tragstruktur 11 aufgrund ihrer
Maschendichte den Zufluss von venösem Blut aus den Lebervenen VH in die untere Hohlvene VCI blockieren, ist vorgesehen, dass der Hohlvenenabschnitt 13 ein Durchlasssegment 16 aufweist. Das Durchlasssegment 16 unterscheidet sich von einem Stabilisierungssegment 17 des Hohlvenenabschnitts 13 durch eine unterschiedliche Maschendichte bzw. Maschenweite. So sind die Maschen des Durchlasssegments 16 vorzugsweise größer ausgebildet als die Maschen des Stabilisierungssegments 17. Die erhöhte Maschenweite im Durchlasssegment 16 verbessert die Durchlässigkeit der Tragstruktur 11 für seitlich einströmendes Blut und gewährleistet so einen guten Einstrom von venösem Blut aus der Leber in die untere Hohlvene VCI. Dies reduziert das Risiko eines erhöhten venösen Drucks in den Lebervenen VH .
Wie in der Figur gut erkennbar ist, ist die Herzklappenprothese 10 zur Anordnung in der unteren Hohlvene VCI im Wesentlichen symmetrisch gebildet, wobei die Symmetrie durch die Verjüngung 15 gebildet wird. Zumindest das Stabilisierungssegment 17 des Hohlvenenabschnitts 13 ist im Wesentlichen analog zum
Atriumabschnitt 14 ausgebildet. Der Atriumabschnitt 14 umfasst eine
kegelstumpfförmige Geometrie. Hinsichtlich der Längendimensionen können der Atriumabschnitt 14 und der Hohlvenenabschnitt 13, insbesondere das Stabilisierungssegment 17, unterschiedlich ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Hohlvenenabschnitt 13 länger als der Atriumabschnitt 14.
Bei der Herzklappenprothese 10 zur Anordnung in der oberen Hohlvene VCS ist eine andere Gestaltung bevorzugt. Der Hohlvenenabschnitt 13 ist dabei kürzer ausgebildet als der Atriumabschnitt 14. Allerdings erstreckt sich auch der
Atriumabschnitt 14 zumindest teilweise in die obere Hohlvene VCS hinein und übernimmt somit ebenfalls eine Verankerungsfunktion. Der Hohlvenenabschnitt 13 weist ein längsaxiales Ende 18 auf, das einen Querschnittsdurchmesser umfasst, welcher größer als der Querschnittsdurchmesser der oberen Hohlvene VCS ist. Das bewirkt, dass die obere Hohlvene VCS im Bereich des Hohlvenen- abschnitts 13 aufgeweitet bzw. expandiert wird und so die Herzklappenprothese 10 sicher fixiert ist. Insofern kann vorgesehen sein, dass der Hohlvenenabschnitt 13 ausschließlich zur Verankerung der Herzklappenprothese 10 in der oberen Hohlvene VCS oder der unteren Hohlvene VCI dient.
Bezugszeichen
10 Herzklappenprothese
11 Tragstruktur
12 Masche
13 Hohlvenenabschnitt
14 Atriumabschnitt
15 Verjüngung
16 Durchlasssegment
17 Stabilisierungssegment
18 Längsaxiales Ende
19 Draht
VCS Obere Hohlvene
VCI Untere Hohlvene
RA Rechter Vorhof
RV Rechte Herzkammer
DPH Zwerchfell
FVC Zwerchfellöffnung
VH Lebervene

Claims

Patentansprüche
1. Herzklappenprothese (10) zum perkutanen Ersatz einer Trikuspidalklappe mit einer stentartigen Tragstruktur (11) und einer biologischen Herzklappe, wobei die stentartige Tragstruktur (11) von einem radial komprimierten in einen radial expandierten Zustand selbsttätig expandierbar ist und im radial expandierten Zustand eine Verjüngung (15) aufweist, die die Tragstruktur (11) in einen Hohlvenenabschnitt (13) und in einen Atriumabschnitt (14) teilt, wobei die Herzklappe im Atriumabschnitt angeordnet ist.
2. Herzklappenprothese (10) nach Anspruch 1,
da d u rch geken nzei ch net, dass
der Hohlvenenabschnitt (13) zur Implantation in die obere und/oder untere Hohlvene (VCS, VCI) und der Atriumabschnitt (14) zur Positionierung innerhalb des rechten Herzvorhofs (RA) angepasst ist.
3. Herzklappenprothese (10) nach Anspruch 1 oder 2,
da d u rch geken nzei ch net, dass
der Atriumabschnitt (14) und/oder die Verjüngung (15) zumindest teilweise eine fluiddichte Wandung aufweisen.
4. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da d u rch geken nzei ch net, dass die Tragstruktur (11) eine sanduhrförmige oder stundenglasförmige oder trichterförmige oder tulpenförmige oder pyramidenförmige Längsschnittgeometrie aufweist.
5. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
der Hohlvenenabschnitt (13) und der Atriumabschnitt (14) unterschiedliche Längen aufweisen.
6. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
der Hohlvenenabschnitt (13) und der Atriumabschnitt (14) unterschiedliche Längsschnitt- und/oder Querschnittgeometrien aufweisen.
7. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
die stentartige Tragstruktur (11) miteinander verflochtene Drähte (19) oder einstückig miteinander verbundene Stege aufweist, die Maschen (12) begrenzen, wobei die Maschen (12) der Tragstruktur (11) bereichsweise unterschiedliche Maschenweiten aufweisen.
8. Herzklappenprothese (10) nach Anspruch 7,
da d u rch geken nzei ch net, dass
der Hohlvenenabschnitt (13) ein Durchlasssegment (16) und ein Stabilisierungssegment (17) aufweist, wobei die Maschen (12) im Durchlasssegment (16) eine größere Maschenweite als im Stabilisierungssegment (17) aufweisen.
9. Herzklappenprothese (10) nach Anspruch 8,
da d u rch geken nzei ch net, dass
das Durchlasssegment (16) im implantierten Zustand innerhalb der Hohlvene (VCS, VCI) in einem Bereich mit einmündenden Blutgefäßen positionierbar ist.
10. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
die Tragstruktur (11) ein Formgedächtnismaterial und/oder superelastisches Material, insbesondere eine Nickel-Titan-Legierung, vorzugsweise Nitinol, aufweist oder daraus gebildet ist.
11. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
die Herzklappenprothese (10) transluminal, insbesondere transfemoral, implantierbar ist.
12. Herzklappenprothese (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
da d u rch geken nzei ch net, dass
die biologische Herzklappe fest im Atriumabschnitt (14) fixiert ist.
13. Set aus zwei Herzklappenprothesen (10) nach jeweils einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Herzklappenprothese (10) zur Verankerung in der oberen Hohlvene (VCS) und eine zweite Herzklappenprothese (10) zur Verankerung in der unteren Hohlvene (VCI) angepasst ist.
14. Set nach Anspruch 13,
da d u rch geken nzei ch net, dass
die Herzklappenprothesen (10) unterschiedliche Längsschnittgeometrien und/oder Querschnittgeometrien aufweisen.
15. System mit einer Herzklappenprothese (10) oder einem Set nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Katheter, wobei die Herzklappenpro- these(n) (10) in einem komprimierten Zustand innerhalb des Katheters positionierbar und mittels des Katheters perkutan, insbesondere transluminal, implantierbar ist/sind.
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