WO2021028162A1 - Medizinische vorrichtung zur behandlung von aneurysmen - Google Patents

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WO2021028162A1
WO2021028162A1 PCT/EP2020/070501 EP2020070501W WO2021028162A1 WO 2021028162 A1 WO2021028162 A1 WO 2021028162A1 EP 2020070501 W EP2020070501 W EP 2020070501W WO 2021028162 A1 WO2021028162 A1 WO 2021028162A1
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WO
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cover
medical device
lattice structure
coating
dad
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/070501
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael BÜCHERT
Giorgio Cattaneo
Original Assignee
Acandis Gmbh
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Publication date
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Priority to EP20746584.0A priority patent/EP4009921A1/de
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    • A61F2250/0067—Means for introducing or releasing pharmaceutical products into the body

Definitions

  • the invention relates to a medical device for the treatment of aneurysms, in particular a stent, according to the preamble of claim 1.
  • a medical device of the type mentioned is known, for example, from WO 2014/177634 A1, which goes back to the applicant.
  • WO 2014/177634 A1 describes a highly flexible stent which has a compressible and expandable lattice structure, the lattice structure being formed in one piece.
  • the lattice structure comprises closed cells which are each delimited by four lattice elements.
  • the lattice structure has at least one cell ring which comprises between three and six cells.
  • stents with lattice structures which are formed from a single wire are known from the applicant's practice.
  • the wire is intertwined with itself to form a tubular braid.
  • the wire is deflected at the axial ends of the tubular braid so that atraumatic loops are formed.
  • the axial ends can be widened in a funnel shape.
  • the lattice elements of such lattice structures are thus formed by at least one wire, the wire sections which in an expanded state of the lattice structure extend between two intersection points are referred to as lattice elements.
  • the known medical device is particularly suitable for treating aneurysms in small, cerebral blood vessels.
  • Such blood vessels have a very small cross-sectional diameter and are often very tortuous.
  • the known stent is designed to be highly flexible for this purpose, so that on the one hand it can be compressed to a very small cross-sectional diameter and on the other hand it has a high degree of bending flexibility, which enables it to be fed into small cerebral blood vessels.
  • it is useful to use stents that stretch over an aneurysm and shield it from the blood flow within the blood vessel.
  • EP 2 678 446 B1 deals with a stent for neurovascular applications which is covered with a fiber fleece.
  • the nonwoven fabric is produced by electrospinning and comprises several layers, an inner layer being impermeable to liquids and an outer layer being spongy.
  • the fiber fleece thus forms a very difficult liquid-permeable membrane and, because of the sponge-like layer, has an increased wall thickness, which impairs the compressibility of the sten.
  • the medical device is thus integrated into the blood vessel and the tissue formed by the endothelial cells can ultimately seal off the aneurysm from the main blood vessel.
  • the disadvantage of previous medical devices is that the endothelial cells are difficult to form on the lattice structure and, in particular, due to the size of the cells of the lattice structure, do not evenly cover the entire lattice structure or complete coverage occurs only very slowly because the tissue extends over a relatively large area Distance between two webs or wires or wire sections of a lattice structure must extend.
  • the object of the invention is to provide a medical device for treating aneurysms, in particular a stent, which can be compressed to a very small extent and at the same time provides good and long-term endogenous shielding of an aneurysm.
  • the invention is based on the idea of providing a medical device for insertion into a hollow body organ, in particular a stent, with a compressible and expandable lattice structure made of lattice elements.
  • the lattice structure has at least one closed cell ring which comprises at most 12, in particular at most 10, in particular at most 8, in particular at most 6, cells that are directly adjacent in a circumferential direction of the lattice structure.
  • the cell ring can in particular comprise at least 3 cells which are directly adjacent to the lattice structure in a circumferential direction.
  • the lattice structure is provided at least in sections with a cover made of electrospun fabric, which has irregularly large pores.
  • the cover can comprise at least 10 pores over an area of 100,000 ⁇ m 2 which have a size of at least 15 ⁇ m 2 .
  • the cover has a biocompatible, in particular antithrombogenic and / or endothelialization-promoting, coating.
  • the medical device, in particular the stent, preferably its lattice structure, is self-expanding in a preferred embodiment. This has the advantage that the medical catheter can be supplied via very small catheters and, during the expansion of the lattice structure, a vessel wall is not excessively stressed on the one hand, but is permanently stressed radially on the other hand with a good holding force.
  • the cover comprises at least 10 pores over an area of 100,000 ⁇ m 2 which have a size of at least 30 ⁇ m 2 .
  • the at least 10 pores have an incircle diameter of at least 4 pm, in particular at least 5 pm, in particular at least 6 pm, in particular at least 7 pm, in particular at least 8 pm, in particular at least 9 pm, in particular at least 10 pm, in particular at least 12 pm, in particular at least 15 pm, in particular at least 20 pm.
  • the inscribed circle diameter is the diameter of the largest possible circle that can be inscribed in the pore. In other words, the inscribed diameter of the pore corresponds to the outer diameter of a cylinder that can just about be pushed through the pore.
  • the invention combines a highly flexible lattice structure as a carrier structure with a cover that has a high permeability or porosity and is particularly thin and flexible due to its manufacturing process.
  • the medical device is altogether highly compressible and can be easily inserted into very small blood vessels.
  • a high stability of the support structure or the lattice structure can be achieved in that the lattice structure has a closed cell ring which has at most 12 immediately adjacent cells in the circumferential direction of the lattice structure.
  • the closed cell ring also makes it possible to retract the lattice structure back into a catheter after a partial release, since because of the closed structure there are no lattice elements protruding that could get caught on the catheter tip.
  • all cell rings of the lattice structure can have a maximum of 12, in particular a maximum of 10, in particular a maximum of 8, in particular at most 6, cells directly adjacent in the circumferential direction of the lattice structure. It is possible for all cell rings to include at least 3 cells which are directly adjacent to the lattice structure in a circumferential direction.
  • the grid elements and their connectors or crossing points are also limited. Because of the limited number of grid elements in the circumferential direction, the grid structure can be compressed to a small cross-sectional diameter in which the grid elements preferably bear directly on one another. In addition, by delimiting the cells in the circumferential direction, increased flexural flexibility can also be achieved, so that the lattice structure, in particular also in the compressed state, can be guided through tightly wound vessels by means of a catheter.
  • a high level of flexibility, in particular bending flexibility, of the lattice structure can be achieved if the webs of a cell have different flexibility in lattice structures that are formed in one piece (i.e. not braided from wires).
  • a cell can preferably be formed from two pairs of webs, each of which has two webs running in parallel. The cell thus has a total of four webs which are arranged such that the cell essentially has a diamond shape. In each case two opposing webs form a web pair. The webs of a first web pair can be more flexible than the webs of a second web pair. The higher flexibility can be achieved through the shape of the webs, their materials and / or their web width, web thickness and / or web length.
  • the webs of a cell preferably had a web width between 25 ⁇ m and 50 ⁇ m, in particular between 30 ⁇ m and 40 ⁇ m.
  • the web thickness is preferably between 40 ⁇ m and 70 ⁇ m, in particular between 50 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the braided lattice structure has a braiding angle between 60 ° and 70 °, preferably 65 °.
  • the wire thickness of such a braided lattice structure is preferably between 40 ⁇ m and 60 ⁇ m, in particular 50 ⁇ m.
  • the lattice structure preferably comprises between 6 and 10, in particular between 6 and 8, cells or meshes.
  • the coating of the electrospun cover promotes the formation of endothelial cell tissue, which leads to the long-term endogenous shielding of an aneurysm.
  • the endothelial cell tissue is particularly stable and / or fluid-tight, but at the same time as flexible as the surrounding vessel walls. The endothelial cell tissue can therefore easily follow a pulse wave in a blood vessel and thus reduces the risk of vascular stenosis.
  • the combination of the antithrombogenic and / or endothelial-promoting coating with the electrospun cover is particularly effective.
  • the small pore size of the cover in itself already promotes the settlement of endothelial cells, which is further improved by the coating.
  • the endothelial cell tissue thus forms particularly quickly, so that the overall recovery process is accelerated after the insertion of the medical device by means of a minimally invasive surgical procedure. This in turn reduces the length of hospital stay for patients.
  • Antithrombogenic properties prevent thrombi from forming in the main lumen, but at the same time allow flow into side branches.
  • the combination of the electrospun covering, which has a small average pore size, with a biocompatible, in particular antithrombogenic or endothelialization-promoting, coating is therefore advantageous.
  • the endothelium grows in the small pores where there are small pressure gradients, especially on the vessel wall and on the neck of the aneurysm. This is further promoted by the endothelialization-promoting properties of the coating.
  • the pores with the preferred minimum size ensure a flow of blood where there are strong pressure gradients, that is to say in particular in the area of branching vessels.
  • coating with an antithrombogenic substance is advantageous here.
  • antithrombogenic and / or endothelialization-promoting substances in the material of the electrospun Cover are embedded before the cover is formed with this material by the electrospinning process.
  • the grid elements preferably delimit closed cells of the grid structure, each closed cell being delimited by four grid elements.
  • the grid elements preferably run essentially in a straight line between crossing points or connecting points of the grid elements. It is true that the grid elements can also have a curved, in particular S-shaped, shape. However, the curvature between two crossing points or connection points is at most 90 °.
  • the closed cells achieve a high stability of the grid structure, which is advantageous for the function of the grid structure as a carrier for the cover.
  • high stability is achieved in the axial direction, i.e. in the direction of a longitudinal axis of the lattice structure, which improves the delivery of the medical device through a catheter.
  • the lattice structure can have increased flexibility due to the closed cells, which leads to an improved radial force.
  • the covering which is formed from an electrospun tissue, enables an aneurysm to be covered, but at the same time allows a certain permeability for blood until endothelial cell tissue has been formed.
  • This permeability is useful in order to supply the cells of the aneurysm wall with nutrients. This avoids degeneration of the cells and a possible rupture of the aneurysm that may result therefrom until the endothelial cell tissue is formed and the aneurysm's own long-term shielding is achieved.
  • the electrospun, porous cover can in principle be traversed. If the medical device covers not only an aneurysm, but a blood vessel branching off close to the aneurysm, the pressure gradient that is established on the branched blood vessel between the inside and the outside of the cover enables a flow through the cover. It has proven to be advantageous that, because of the pressure gradient, no endothelial cell tissue is usually formed in this area, so that the branching blood vessel is permanently supplied with blood. Only in the area of the aneurysm, in which the cover leads to a reduction of the flow in the aneurysm and thus reduces the pressure gradient to almost zero, an endothelial cell tissue that closes the aneursyma quickly forms. The rapid formation of the endothelial cell tissue is achieved in particular through the combination of the pore size of the cover, which is specified here as preferred, with the coating.
  • pores are usually irregular in shape.
  • the manufacturing process does not allow a pattern-like arrangement or design of pores to be created.
  • the pore sizes can be adjusted using the process parameters at least to such an extent that it is ensured that at least some of the pores have a certain minimum size.
  • a minimum number of pores are present on an area of 100,000 ⁇ m 2 , which in turn have a minimum size.
  • at least 10 pores should be provided on an area of 100,000 ⁇ m 2 , which have a size of at least 15 ⁇ m 2 , in particular at least 30 ⁇ m 2 .
  • the minimum size of the pores can be adjusted in particular through the duration of the electrospinning process.
  • the cover made of an electrospun fabric is also extremely thin and flexible, which supports the flexibility of the lattice structure. In particular, the cover hardly prevents the lattice structure from being compressed, unlike previously known covers made from other textile materials. Overall, the entire medical device according to the invention can thus be compressed to a considerably smaller cross-sectional diameter and thus guided into particularly small blood vessels via small catheters.
  • the medical device according to the invention treatments in blood vessels are therefore also possible that cannot be achieved with previous medical devices that have a lattice structure and a cover. Because of the high compressibility of the The device according to the invention occurs when feeding through a catheter very low feeding forces.
  • the material of the cover can also even contribute to reducing the feed forces.
  • the feed forces in the device with a cover can be only slightly greater, equal or even less than when the grid structure is fed in alone. In any case, it is provided that the feed forces in the device with cover are greater than when the grid structure is fed in by at most 50%, in particular at most 25%, in particular at most 10%.
  • the cover as is preferably provided, comprises at least 15 pores on an area of 100,000 gm 2 , which have a size of at least 30 gm 2 , in particular at least 50 gm 2 , in particular at least 70 gm 2 , in particular at least 90 gm 2 . It is also beneficial if the cover comprises at least 15, in particular at least 20, in particular at least 25, pores which have a size of at least 30 gm 2 over an area of 100,000 gm 2 .
  • a preferred variant of the invention provides that the pores have a size of at most 750 gm 2 , in particular at most 500 gm 2 , in particular at most 300 gm 2 .
  • the upper limit of the pore size mentioned here prevents the network from becoming too unstable.
  • the medical device has a coating which at least partially comprises fibrin.
  • Fibrin comprises a very stable network structure at the molecular level.
  • the coating comprising fibrin is very durable and resistant, so that the medical device can be better guided through small catheters, e.g. catheters smaller than 3 Fr, than conventional coatings.
  • the coating is preferably so stable or durable that the mass of the coating is reduced by a maximum of 5%, in particular by a maximum of 3%, in particular by a maximum of 1%, over a period of at least four hours, in particular at least 30 days, when it is combined with Blood or one physiological substitute fluid, in particular with a sodium chloride solution or a lactated Ringer's lactate solution. This ensures that the effect of the coating lasts for a sufficiently long period of time.
  • the coating can be so durable that the mass of the coating is completely retained over a period of at least four hours, in particular at least 30 days, on contact with blood or a physiological replacement fluid, e.g. a sodium chloride solution or a lactated Ringer's lactate solution.
  • a physiological replacement fluid e.g. a sodium chloride solution or a lactated Ringer's lactate solution.
  • a physiological replacement fluid e.g. a sodium chloride solution or a lactated Ringer's lactate solution.
  • the antithrombogenic coating thus bridges the period from insertion to natural covering or encapsulation of the medical device with a neointima layer, in particular of endothelial cells that form around the cross-linked structural elements.
  • a physiological substitute liquid to test the long-term resistance / durability of the coating enables an objective comparison.
  • the use of the substitute liquid which is preferably similar to human blood, enables the determination of objective empirical values which indicate the behavior of the coating in the implanted state when the coating is exposed to the flow of human blood. Therefore, a 0.9 percent sodium chloride solution or a lactated Ringer's solution is preferably used as a substitute liquid.
  • Such replacement fluids are isotonic and are well suited as an indicator of the behavior of the coating in the implanted state.
  • the coating is preferably abrasion-resistant.
  • the coating can be abrasion-resistant in such a way that the mass of the coating is only reduced by a maximum of 30%, in particular by a maximum of 20%, in particular by a maximum of 10%, in particular by a maximum of 5%, if the cover is formed on the coating, is pushed once through a catheter with a length of 155 cm to 165 cm.
  • the coating can also be so abrasion-resistant that the mass of the coating is completely is maintained when the medical device is pushed once through a catheter 155 cm to 165 cm in length.
  • the abrasion resistance is preferably designed so that at least 80%, in particular at least 90%, in particular at least 95%, in particular 100%, of the cover remains intact.
  • the coating has a layer thickness of at least 10 nm. This ensures sufficient abrasion resistance.
  • the coating preferably at least partially comprises heparin.
  • the heparin can be covalently bound to the fibrin and / or embedded in the fibrin.
  • embedded means that the heparin, which is covalently bound to the fibrin coating, forms an integral part of the coating and is incorporated into the coating.
  • the heparin that is covalently bound to the fibrin coating can therefore be present both on the surface and in the interior of the coating. In each of these scenarios, the heparin is covalently bound to the fibrin coating, preferably to the fibrin threads.
  • the coating can be produced in that a fibrin layer is applied to a lattice structure or on the cover and then heparin is covalently bound to this fibrin layer.
  • the covalent binding of the heparin to the fibrin layer continues until the heparin is embedded in the fibrin layer.
  • embedded means that the heparin, which is covalently bound to the fibrin coating, forms an integral part of the coating and is incorporated into the coating. In this respect, heparin is not only present on the surface, but is also present inside the coating.
  • the coating comprising fibrin can be produced from a fibrinogen solution with antithrombin III and heparin and functionalized by the covalent binding of chemically activated heparin.
  • the functionalized fibrin coating can be between 0.5 pg / cm 2 and 3 pg / cm 2 , in particular between 1.0 pg / cm 2 and 2.0 pg / cm 2 , in particular between 1.2 pg / cm 2 and 1.6 pg / cm 2 , in particular between 1.3 pg / cm 2 and 15 pg / cm 2 of fibrin and between 5 mU / cm 2 and 50 mU / cm 2 , in particular between 7 mU / cm 2 and 30 mU / cm 2 , in particular between 10 mU / cm 2 and 20 mU / cm 2 , in particular 12 mU / cm 2 to 18 mU / cm 2 , preferably in particular 15 mU / cm 2 of heparin, 180 U of
  • the amount of fibrin can be measured using a bicinchoninic acid (BCA) kit assay.
  • BCA bicinchoninic acid
  • the BCA method allows the concentration of a protein such as fibrin to be measured in a solution.
  • the amount of heparin can be measured using a colorimetric assay.
  • the cover can be firmly, in particular cohesively connected to the lattice structure.
  • the cover is applied directly to the lattice structure.
  • the electrospinning process can take place directly on the lattice structure, so that a connection to the lattice structure is simultaneously established when the cover is formed.
  • the cover can be materially connected to the lattice structure.
  • the coating can be connected to the cover in a materially bonded manner.
  • the coating can adhere to a surface of the cover.
  • the coating is preferably bound to the cover by means of physical adsorption.
  • the coating can be connected to the cover over the entire surface.
  • the material connection between the cover and the lattice structure can be produced by an adhesive connection.
  • the adhesive connection can comprise or consist of an adhesion promoter made of polyurethane.
  • the fixed connection between the cover and the lattice structure prevents the cover from becoming detached from the lattice structure when the medical device is fed through a catheter. At the same time, this facilitates the positioning of the medical device under X-ray control, since it is sufficient to apply appropriate X-ray markings either to the grid structure or to the cover. Since the relative position between the cover and the lattice structure is constant, additional x-ray markers, which would make a relative shift between the cover and the lattice structure recognizable, are not required. Overall so can the number of x-ray markers, for example x-ray marker sleeves, can be reduced, which in turn has a positive effect on the compressibility of the medical device.
  • the coating is at least partially embedded in the cover or mixed with the material of the cover.
  • the fibrin and the heparin preferably in a form covalently bound to the fibrin
  • the fibrin and the heparin can also be integrated into the material of the cover.
  • fibrin and heparin can be embedded homogeneously in the plastic that forms the cover. In this case, the fibrin and the heparin are not (only) on the surface, but also within the volume of the cover.
  • the lattice elements of the lattice structure can be encased by an adhesion promoter, in particular polyurethane.
  • an adhesion promoter in particular polyurethane.
  • the adhesion promoter forms the material connection between the cover and the lattice structure.
  • the adhesion promoter preferably surrounds the entire grid element and to this extent forms a sheathing for the grid element.
  • the lattice structure designed as a hollow body, it is provided that the hollow body can be completely traversed longitudinally axially.
  • the medical device to be used as a stent or flow diverter, which hardly obstructs blood flow in the longitudinal direction through the blood vessel, but prevents the blood from flowing into a branching aneurysm by means of the cover or at least reduces the flow influence.
  • the cover is arranged on an outside of the lattice structure.
  • the lattice structure forms a support structure that applies sufficient radial force to fix the cover against a vessel wall.
  • the lattice structure supports the cover arranged on the outside.
  • the cover can also be arranged on an inside of the lattice structure.
  • the cover can be arranged on an inside of the lattice structure.
  • the lattice structure it is possible for the lattice structure to be embedded between two covers which are each formed by an electrospun fabric.
  • the lattice elements of the lattice structure can in this respect be completely encased by the electrospun fabric.
  • the electrospun fabric of a cover on the inside of the lattice structure extends through the cells of the lattice structure and is connected to the electrospun fabric of a cover on the outside of the lattice structure.
  • the grid elements that delimit the cells are encased on all sides by electrospun tissue.
  • the coating preferably completely surrounds the cover.
  • the coating can completely encase all threads of the electrospun cover.
  • the cover is formed from a plastic material, in particular a polyurethane.
  • a plastic material in particular a polyurethane.
  • Such materials are particularly light and can be easily produced in fine threads using an electrospinning process.
  • the plastic material therefore makes it possible on the one hand to produce a particularly thin and fine-pored cover.
  • the plastic material already has a high degree of flexibility, so that the medical device can be compressed to a high degree.
  • the cover is formed from threads arranged in an irregular network-like manner and having a thread thickness between 0.1 ⁇ m and 3 ⁇ m, in particular between 0.2 ⁇ m and 2 ⁇ m, in particular between 0.5 pm and 1.5 pm, in particular between 0.8 pm and 1.2 pm.
  • the medical device is a stent for treating aneurysms in arterial, in particular neurovascular, blood vessels.
  • the blood vessels can preferably have a cross-sectional diameter between 1.5 mm and 5 mm, in particular between 2 mm and 3 mm. Also treating blood vessels with a Cross-section diameters from 4 mm to 8 mm are possible. Such cross-sectional diameters have carotid arteries, for example.
  • the medical device can be a stent for treating saccular or fusiform aneurysms.
  • fusiform aneurysms i.e. aneurysms that extend over the entire circumference of a blood vessel
  • the structure provided with a certain pore size, which is formed by the electrospun tissue forms a framework for the settlement of endothelial cells, which can then form a new, closed vessel wall.
  • a treatment of fistulas, dissections and other malformations is also possible with embodiments according to the invention.
  • stenoses and arteriosclerosis can be treated with the medical device according to the invention.
  • the electrospun structure has openings. These openings change their shape and size depending on the vessel diameter and the manipulation of the implant and thus offer unique and changing conditions for cellular proliferation.
  • the cover it is advantageous if at least 60%, in particular at least 70%, in particular at least 80% of the area of the cover is formed by pores that are at least 5 ⁇ m 2 , in particular at least 10 ⁇ m 2 , have. In particular, at least 30% of the area of the cover can be formed by pores which have a size of at least 30 ⁇ m 2 . It is also possible for at least 40%, in particular at least 50%, in particular at least 60%, in particular at least 70%, in particular at least 80%, of the area of the cover to be formed by pores which have a size of at least 30 ⁇ m 2 .
  • the aforementioned values have proven to be useful in order to provide a cover that has a certain Has minimum permeability in order to achieve a sufficient supply of nutrients to the cells in an aneurysm.
  • the lattice structure can in principle be designed as a one-piece lattice structure. It is also possible that the lattice structure is formed from a wire that is interwoven with itself or from several wires that are interwoven. To this extent, it is provided in preferred embodiments that the lattice elements form webs which are integrally coupled to one another by web connectors (one-piece lattice structure). Alternatively, the grid elements can form wire sections of wires that are interwoven (braided grid structure). The lattice elements can also form wire sections of a single wire that is intertwined with itself to form the braided lattice structure.
  • a braided lattice structure is characterized by a particularly high level of flexibility, in particular bending flexibility
  • a one-piece lattice structure has a comparatively thin wall thickness, so that the lattice structure has less of an influence on the blood flow within a blood vessel.
  • the braided lattice structure is formed from a single wire which is deflected at the axial ends of the tubular lattice structure and forms atraumatic end loops.
  • the wire can have a radiopaque core material and a sheath material made of a shape memory alloy.
  • the volume ratio between the core material, preferably platinum, and the volume of the entire composite wire is between 20% and 40%, in particular between 25% and 35%.
  • the lattice structure can be expanded radially, in particular in the shape of a funnel (flaring).
  • the flaring angle is preferably between 50 ° and 70 °, in particular between 55 ° and 65 °.
  • the cells can be arranged in cell rings which extend in the circumferential direction of the braided lattice structure, the rings each having 6 to 12 cells, in particular 6 to 10 cells.
  • the lattice structure (one-piece or braided) is self-expanding.
  • FIG. 1 a side view of a medical device according to the invention according to a preferred embodiment
  • Fig. 2 a scanning electron microscope image of a
  • Fig. 5 a schematic representation of the formation of the fibrin
  • the accompanying figures show a medical device which is suitable for insertion into a hollow body organ.
  • the medical Device for the treatment of aneurysms, preferably in cerebral blood vessels.
  • the medical device has in particular a lattice structure 10 that is compressible and expandable.
  • the lattice structure 10 can assume a feed state in which the lattice structure 10 has a relatively small cross-sectional diameter.
  • the lattice structure 10 is preferably self-expandable, so that the lattice structure 10 automatically expands to a maximum cross-sectional diameter without the influence of external forces.
  • the state in which the lattice structure 10 has the maximum cross-sectional diameter corresponds to the expanded state. In this state, the lattice structure 10 does not exert any radial forces.
  • the lattice structure 10 is preferably formed in one piece.
  • the lattice structure 10 can have a cylindrical shape, at least in sections.
  • the lattice structure 10 is preferably produced from a tubular blank by laser cutting. Individual grid elements or webs 11, 12, 13, 14 of the grid structure 10 are exposed by the laser cutting processing. The regions removed from the blank form cells 30 of the lattice structure 10.
  • the cells 30 essentially have a diamond-shaped basic shape.
  • the cells 30 are delimited by four webs 11, 12, 13, 14 each.
  • the webs 11, 12, 13, 14 in the illustrated embodiment have at least partially a curved, in particular S-shaped, course. Other forms of the webs are possible.
  • the cells 30 each have cell tips 31, 32 which define the corner points of the diamond-shaped basic shape.
  • the cell tips 31, 32 are each arranged on bar connectors 20 which each connect four bars 11, 12, 13, 14 to one another in one piece. From each web connector 20 go four webs 11, 12, 13, 14, each web 11, 12, 13, 14 being assigned to two cells 30. The webs 11, 12, 13, 14 each delimit the cells 30.
  • Fig. 1 shows the lattice structure 10 in the expanded state. It can be clearly seen that the web connectors 20 are essentially each arranged on a common circumferential line. Overall, therefore, several cells 30 in the circumferential direction of the lattice structure 10 form a cell ring 34. Several cell rings 34 connected to one another in the longitudinal direction form the entire lattice structure 10. The cell rings 34 each include six cells 30 in the exemplary embodiment shown.
  • the lattice structure 10 can only be formed in sections from interconnected cell rings which have the same cross-sectional diameter. Rather, it is also possible that the lattice structure 10 has a geometry different from a cylindrical shape in sections. For example, the lattice structure can be funnel-shaped at least at a proximal end. Such a configuration is advantageous in medical devices which are used as thrombus collectors or generally as thrombectomy devices.
  • the lattice structure 10 can essentially form a basket-like structure.
  • Lattice structures 10, which are completely cylindrical, are used in particular in medical devices that form a stent.
  • Stents can be used to support blood vessels or generally hollow body organs and / or to cover aneurysms.
  • the lattice structure 10 When the lattice structure 10 is released from a catheter or, in general, a delivery system, the lattice structure 10 automatically expands radially. The lattice structure 10 undergoes several degrees of expansion until the lattice structure 10 reaches the implanted state. In the implanted state, the lattice structure 10 preferably exerts a radial force on the surrounding vessel walls. In the implanted state, the lattice structure 10 preferably has a cross-sectional diameter that is approximately 10% -30%, in particular approximately 20%, smaller than the cross-sectional diameter of the lattice structure 10 in the expanded state Condition is. The implanted state is also referred to as the "intended use configuration".
  • X-ray markers 50 are provided in the medical device.
  • the x-ray markers 50 are arranged on cell tips 31, 32 of the cells 30 of the lattice structure 10 on the edge.
  • the X-ray markers 50 can be formed as X-ray-visible sleeves, for example made of platinum or gold, which are crimped onto the cell tips 31, 32 of the cells 30 on the edge. It can be seen in FIG. 1 that three X-ray markers 50 are arranged at each longitudinal end of the lattice structure 10.
  • the lattice structure 10 according to FIG. 1 can be divided into three sections. Two edge-side sections, which are each formed by two cell rings 34, are connected by a central section which comprises five cell rings 34.
  • the cells 30 of the middle section essentially have a diamond-shaped geometry, with all of the webs 11, 12, 13, 14 of the cells 30 of the middle section being essentially of the same length.
  • the edge-side cell rings 34 each include cells 30, in which two in the circumferential direction directly adjacent webs 11, 12, 13, 14 are each longer than the axially adjacent webs 11, 12, 13, 14 of the same cell 30.
  • the edge-side Cells 30 essentially have a kite-like basic shape.
  • the medical device according to FIG. 1 further comprises a cover 40, which is arranged on an outside of the lattice structure 10.
  • the cover 40 spans the entire lattice structure 10 and in particular covers the cells 30.
  • the cover 40 is formed from an electrospun fabric and is therefore characterized by a particularly thin wall thickness.
  • the cover 40 is sufficiently stable to follow an expansion of the lattice structure 10.
  • the cover 40 is preferably completely and firmly connected to the lattice structure 10.
  • the cover 40 is preferably glued to the webs 11, 12, 13, 14, for example by means of an adhesion promoter that was applied to the lattice structure 10 by a dip coating process.
  • the cover 40 can extend over the entire lattice structure 10, as is shown in FIG. 1.
  • the cover 40 span only part of the lattice structure 10.
  • edge cells at one axial end or at both axial ends of the lattice structure 10 can be uncovered.
  • the cover 40 can end before the last or penultimate cell ring 34 of the lattice structure 10.
  • the cover-free cell rings 34 enable good coupling to a transport wire.
  • the edge cells which in any case hardly participate in covering an aneurysm, but rather are intended to anchor it in a blood vessel, offer high permeability in this way, so that the inner walls of the vessel are well supplied with nutrients in this area.
  • the area of the medical device that has the cover 40 can be identified by x-ray markers.
  • the design of the cover 40 can be clearly seen in the scanning electron microscope recordings according to FIGS. 2 and 3. It can be seen that the cover 40 has a plurality of irregularly sized pores 41 which are each delimited by threads 42. The electrospinning process forms a plurality of threads 42 which are irregularly aligned with one another. The pores 41 are formed in the process. It can also be seen in FIG. 2 that the pores 41 have a comparatively small pore size, although some pores 41 are sufficiently large to ensure blood permeability. Specifically, four pores 41 are graphically highlighted in FIG. 2, which have a size of more than 30 ⁇ m 2 . The density of the pores 41 with a size of more than 30 ⁇ m 2 shows that the cover has at least 10 such pores 41 over an area of 100,000 ⁇ m 2 .
  • the cover 40 has a biocompatible, in particular antithrombogenic and / or endothelialization-promoting, coating 45.
  • the coating 45 covers the entire cover 40. Specifically, the threads 42 of the cover 40 are each completely encased by the coating 45. This can be achieved, for example, by a dip coating process.
  • the coating 45 is preferably formed from fibrin, which contains covalently bound fleparin.
  • the fibrin preferably binds to a metal surface of the lattice structure by physical adsorption.
  • the lattice structure is preferably formed from a metal.
  • the coating 45 is preferably stably bound to the lattice structure or the cover. In contact with tissue and / or blood or body fluids in general, the coating gradually degrades.
  • the coating prevents thombo formation and promotes the formation of endothelial cell tissue, which then, for example, completely shields an aneurysm from a main blood vessel.
  • endothelial cells can attach to the coating and grow into tissue on the cover.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a cover 40 in which an overall larger pore size has been set. It can be seen that some pores 41 have a size of more than 30 ⁇ m 2 , although a pore size of 300 ⁇ m 2 is not exceeded.
  • FIGS. 2 and 3 it can be seen in each case that the threads 42 of the cover 40 cross multiple times.
  • a special feature of the electrospinning process is that there are points in the cover 40 at which only, i.e. not more than, two threads 42 cross one another. It can be seen from this that the cover 40 overall has a very thin wall thickness and is therefore highly flexible.
  • the high flexibility of the cover 40 in combination with the high flexibility of the lattice structure 10 means that a medical device, in particular a stent, can be provided which can be introduced into a blood vessel through very small feed catheters.
  • delivery catheters can be used which have a size of 6 French, in particular at most 5 French, in particular at most 4 French, in particular at most 3 French, in particular at most 2 French.
  • the medical devices according to the exemplary embodiments described here can be used in catheters which have an inner diameter of at most 1.6 mm, in particular at most 1.0 mm, in particular at most 0.7 mm, in particular at most 0.4 mm.
  • the layer thickness of the cover 40 is at most 10 ⁇ m, in particular at most 8 ⁇ m, in particular at most 6 ⁇ m, especially a maximum of 4 mih.
  • threads 42 cross one another.
  • intersection points are provided within the electrospun structure of the cover 40, in which only two threads 42 cross one another.
  • the lattice structure 10 preferably has a cross-sectional diameter between 2.5 mm and 8 mm, in particular between 4.5 mm and 6 mm.
  • the braided lattice structure 10 which, in a preferred exemplary embodiment, can form a carrier for a cover 40.
  • the braided lattice structure 10 is formed from a single wire 16 which is braided in a tubular shape. The wire ends are connected to a connecting element 18 within the lattice structure 10.
  • the wire 16 has several sections, which are referred to as grid elements 11, 12, 13, 14. Each section of the wire 16 that runs between two crossing points 19 is used as an independent grid element 11, 12, 13,
  • the braided lattice structure 10 has widening axial ends, which are referred to as flaring 17.
  • the wire 16 is deflected and forms end loops 15.
  • end loops 15 are provided on each flaring 17 in the exemplary embodiment shown. Every second end loop 15 carries an X-ray marker 50 in the form of a crimp barrel.
  • FIG. 5 shows the formation of the coating 45 from fibrinogen on a substrate surface, the cover 40 providing the substrate surface in the exemplary embodiments explained here.
  • fibrinogen can be applied to the surface of the cover 40 by absorption (step 1).
  • thrombin can be bound to the absorbed fibrinogen via a biospecific, non-covalent bond (step 2).
  • the immobilized thrombin converts fibrinogen, which attaches to the surface from the solution, into Fibrin monomers that spontaneously join a network of fibrin threads on the substrate surface (step 3).
  • the growth of the fibrin network can be stopped by replacing the fibrin gene solution with a buffer.
  • the coating thickness can be reduced in particular if the anticoagulant antithrombin III is added to the fibrinogen solution.
  • a very thin fibrin network can be achieved by adding a mixture of antithrombin III and fleparin.
  • Antithrombin III and fleparin are then removed from the final coating by washing with a buffer.
  • the thickness of the coating 45 can be arbitrarily controlled by the user, preferably between 5 nm and 100 nm.
  • the fibrin coating described above can be formed on almost any substrate, including the electrospun covering, which is preferably made of polyurethane.
  • the coating is biodegradable and biocompatible.
  • the fleparin can furthermore be covalently bound to the fibrin of the coating 45, so that the fleparin is embedded in the fibrin.
  • the fleparin, which is covalently bound to the fibrin coating 45, can therefore be present both on the surface and in the interior of the coating 45.
  • the covalent binding of one of the fleparins to the coating 45 improves the flemocompatibility and promotes the binding and proliferation of vascular endothelial cells.
  • the antithrombogenic coating with fleparin bridges the period of time until the medical device is naturally whitened or encapsulated with a neointimal layer, in particular made of endothelial cells, which form on the grid elements 11, 12, 13, 14.
  • a neointimal layer in particular made of endothelial cells, which form on the grid elements 11, 12, 13, 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen, insbesondere Stent, mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur (10) aus Gitterelementen (11, 12, 13, 14), die wenigstens einen geschlossenen Zellenring (34) aufweist, der höchstens (12), insbesondere höchstens (10), insbesondere höchstens (8), insbesondere höchstens (6), in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur (10) unmittelbar benachbarte Zellen (30) umfasst, wobei die Gitterstruktur (10) zumindest abschnittsweise mit einer Abdeckung (40) aus einem elektrogesponnenen Gewebe versehen ist, das unregelmäßig große Poren (41) aufweist, wobei die Abdeckung (40) auf einer 10 Fläche von 100.000 µm² mindestens (10) Poren (41) umfasst, die eine Größe von mindestens 15 µm² aufweisen, und wobei die Abdeckung (40) eine biokompatible, insbesondere antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde, Beschichtung (45) aufweist.

Description

Medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen, insbesondere einen Stent, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine medizinische Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehenden WO 2014/177634 Al bekannt.
WO 2014/177634 Al beschreibt einen hochflexiblen Stent, der eine komprimierbare und expandierbare Gitterstruktur aufweist, wobei die Gitterstruktur einstückig ausgebildet ist. Die Gitterstruktur umfasst geschlossene Zellen, die durch jeweils vier Gitterelemente begrenzt sind. Die Gitterstruktur weist wenigstens einen Zellenring auf, der zwischen drei und sechs Zellen umfasst.
Aus der Praxis der Anmelderin sind außerdem Stents mit Gitterstrukturen bekannt, die aus einem einzigen Draht gebildet sind. Der Draht ist mit sich selbst verflochten, um ein röhrchenförmiges Geflecht zu bilden. An den axialen Enden des röhrchenförmigen Geflechts ist der Draht umgelenkt, so dass sich atraumatisch wirkende Schlaufen bilden. Die axialen Enden können trichterförmig ausgeweitet sein. Die Gitterelemente solcher Gitterstrukturen sind also durch wenigstens einen Draht gebildet, wobei als Gitterelemente jeweils die Drahtabschnitte bezeichnet werden, die sich in einem expandierten Zustand der Gitterstruktur zwischen zwei Kreuzungsstellen erstrecken.
Die bekannte medizinische Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Behandlung von Aneurysmen in kleinen, zerebralen Blutgefäßen. Derartige Blutgefäße weisen einen sehr kleinen Querschnittsdurchmesser auf und sind oft stark gewunden. Der bekannte Stent ist dazu hochflexibel gestaltet, so dass er einerseits auf einen sehr kleinen Querschnittsdurchmesser komprimierbar ist und andererseits eine hohe Biegeflexibilität aufweist, die die Zuführung in kleine zerebrale Blutgefäße ermöglicht. Zur Behandlung von Aneurysmen in zerebralen Blutgefäßen ist es zweckmäßig, Stents einzusetzen, die sich über ein Aneurysma spannen und dieses vom Blutfluss innerhalb des Blutgefäßes abschirmen. Um dies zu ermöglichen, ist es bekannt, Stents mit einer Abdeckung zu versehen, die die Zellen des Stents verschließt und so einen Blutstrom in ein Aneurysma verhindert. Derartige Abdeckungen werden oft aus Textilmaterialien hergestellt. In Kombination mit der Stentstruktur ergibt sich daraus jedoch eine relativ hohe Wandstärke des Stents, wodurch wiederum die Komprimierbarkeit des Stents eingeschränkt ist. Die Abdeckung begrenzt also die Komprimierung auf einen kleinen Querschnittsdurchmesser, was wiederum bei der Zuführung des Stents in kleine zerebrale Blutgefäße hinderlich ist. Die auf die Anmelderin zurückgehende EP 2 946 750 Bl versucht die Komprimierbarkeit eines Stents mit einer Textilabdeckung dadurch zu lösen, dass Faserstränge des Textilmaterials aus lose angeordneten Einzelfilamenten bereitgestellt werden.
Aus dem Stand der Technik sind textilartige Strukturen bekannt, die zum Abdecken von Aneurysmen geeignet sind. Insbesondere zeigt EP 2 546 394 Al eine solche Abdeckung, einen sogenannten Graft, der eine elektrogesponnene Struktur aufweist. Um eine besonders niedrige Porosität zu erreichen, werden mehrere Schichten dieser elektrogesponnenen Struktur überlagert. Dies führt jedoch zu einer hohen Wandstärke, die bei der Zuführung in kleine, stark gekrümmte Blutgefäße hinderlich ist.
Aus WO 02/49536 A2 ist ebenfalls eine elektrogesponnene Struktur bekannt, die zwei Schichten aus elektrogesponnenem Gewebe aufweist, wobei die beiden Schichten unterschiedliche Porositäten aufweisen. Auch hier ist die Wandstärke relativ groß und begrenzt so die Komprimierbarkeit der elektrogesponnenen Struktur.
EP 2 678 446 Bl befasst sich mit einem Stent für neurovaskuläre Anwendungen, der mit einem Faservlies bedeckt ist. Das Faservlies wird durch Elektrospinnen hergestellt und umfasst mehrere Schichten, wobei eine innere Schicht flüssigkeitsundurchlässig und eine äußere Schicht schwammförmig ausgebildet ist. Das Faservlies bildet also eine sehr schwer flüssigkeitsdurchlässige Membran und weist wegen der schwammartigen Schicht eine erhöhte Wandstärke auf, die die Komprimierbarkeit des Stens beeinträchtigt. Bei der Behandlung von Aneurysmen durch Einsatz einer medizinischen Vorrichtung mit einer Gitterstruktur in ein Hauptblutgefäß, so dass sich die Gitterstruktur über den Aneursmenhals legt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sich Endothelzellen ansiedeln. Die medizinische Vorrichtung wird so in das Blutgefäß integriert und das durch die Endothelzellen gebildete Gewebe kann schlussendlich das Aneurysma vom Hauptblutgefäß abschotten. Nachteilig bei bisherigen medizinischen Vorrichtungen ist jedoch, dass sich die Endothelzellen nur schwer an der Gitterstruktur bilden und insbesondere wegen der Größe der Zellen der Gitterstruktur nicht die gesamte Gitterstruktur gleichmäßig bedecken oder eine vollständige Bedeckung nur sehr langsam erfolgt, weil sich das Gewebe über einen relativ großen Abstand zwischen zwei Stegen bzw. Drähten oder Drahtabschnitten einer Gitterstruktur erstrecken muss.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen, insbesondere einen Stent, anzugeben, die sehr klein komprimierbar ist und gleichzeitig eine gute und langfristig körpereigene Abschirmung eines Aneurysmas bewirkt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.
So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, eine medizinische Vorrichtung zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan, insbesondere einen Stent, mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur aus Gitterelementen auszugeben. Die Gitterstruktur weist wenigstens einen geschlossenen Zellenring auf, der höchstens 12, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 8, insbesondere höchstens 6, in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbarte Zellen umfasst. Der Zellenring kann insbesondere mindestens 3 Zellen umfassen, die in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbart sind. Die Gitterstruktur ist zumindest abschnittsweise mit einer Abdeckung aus elektrogesponnenem Gewebe versehen, das unregelmäßig große Poren aufweist. Die Abdeckung kann in einer bevorzugten Variante auf einer Fläche von 100.000 pm2 mindestens 10 Poren umfassen, die eine Größe von mindestens 15 pm2 aufweisen. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abdeckung eine biokompatible, insbesondere antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde, Beschichtung aufweist. Die medizinische Vorrichtung, insbesondere der Stent, vorzugsweise deren Gitterstruktur, ist in bevorzugter Ausgestaltung selbstexpandierbar. Das hat den Vorteil, dass die medizinische über sehr kleine Katheter zugeführt werden kann und bei der Expansion der Gitterstruktur eine Gefäßwand einerseits nicht übermäßig, andererseits aber dauerhaft mit einer guten Haltekraft radial belastet wird.
Besonders bevorzugt ist, es, wenn die Abdeckung auf einer Fläche von 100.000 pm2 mindestens 10 Poren umfasst, die eine Größe von mindestens 30 pm2 aufweisen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens 10 Poren einen Inkreisdurchmesser von mindestens 4 pm, insbesondere mindestens 5 pm, insbesondere mindestens 6 pm, insbesondere mindestens 7 pm, insbesondere mindestens 8 pm, insbesondere mindestens 9 pm, insbesondere mindestens 10 pm, insbesondere mindestens 12 pm, insbesondere mindestens 15 pm, insbesondere mindestens 20 pm, aufweisen. Der Inkreisdurchmesser ist der Durchmesser des größtmöglichen Kreises, der sich in die Pore einschreiben lässt. Mit anderen Worten entspricht der Inkreisdurchmesser der Pore dem Außendurchmesser eines Zylinders, der sich gerade noch durch die Pore schieben lässt.
Die Erfindung kombiniert eine hochflexible Gitterstruktur als Trägerstruktur mit einer Abdeckung, die eine hohe Durchlässigkeit bzw. Porosität aufweist und aufgrund ihres Herstellungsverfahrens besonders dünn und flexibel ist. Insoweit ist die medizinische Vorrichtung insgesamt stark komprimierbar und lässt sich gut in sehr kleine Blutgefäße einführen.
Eine hohe Stabilität der Trägerstruktur bzw. der Gitterstruktur kann dadurch erreicht werden, dass die Gitterstruktur einen geschlossenen Zellenring aufweist, der höchstens 12 unmittelbar benachbarte Zellen in Umfangsrichtung der Gitterstruktur aufweist. Der geschlossene Zellenring ermöglicht es auch, die Gitterstruktur nach einer Teilfreisetzung wieder in einen Katheter zurückzuziehen, da wegen der geschlossenen Struktur keine Gitterelemente vorstehen, die sich an der Katheterspitze verhaken können. Insbesondere können alle Zellenringe der Gitterstruktur höchstens 12, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 8, insbesondere höchstens 6, in Umfangsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbarte Zellen aufweisen. Es ist möglich, dass alle Zellenringe mindestens 3 Zellen umfassen, die in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur unmittelbar benachbart sind.
Durch die Begrenzung der Zellen in Umfangsrichtung auf einem Zellenring sind auch die Gitterelemente sowie deren Verbinder bzw. Kreuzungsstellen begrenzt. Wegen der begrenzten Anzahl an Gitterelementen in Umfangsrichtung lässt sich die Gitterstruktur auf einen kleinen Querschnittsdurchmesser komprimieren, in welchem die Gitterelemente vorzugsweise unmittelbar aneinander anliegen. Überdies ist durch die Begrenzung der Zellen in Umfangsrichtung auch eine erhöhte Biegeflexibilität realisierbar, so dass sich die Gitterstruktur, insbesondere auch im komprimierten Zustand, mittels eines Katheters durch eng gewundene Gefäße führen lässt.
Eine hohe Flexibilität, insbesondere Biegeflexibilität, der Gitterstruktur kann erreicht werden, indem die Stege einer Zelle bei Gitterstrukturen, die einstückig ausgebildet (d.h. nicht aus Drähten geflochten) sind, unterschiedliche Flexibilität aufweisen. So kann eine Zelle vorzugsweise aus zwei Stegpaaren gebildet sein, die jeweils zwei parallel verlaufende Stege aufweisen. Die Zelle weist also insgesamt vier Stege auf, die so angeordnet sind, dass die Zelle im Wesentlichen eine Rautenform aufweist. Jeweils zwei gegenüberliegende Stege bilden ein Stegpaar. Die Stege eines ersten Stegpaares können flexibler als die Stege eines zweiten Stegpaares sein. Die höhere Flexibilität kann durch die Form der Stege, deren Materialien und/oder deren Stegbreite, Stegdicke und/oder Steglänge erreicht werden. Vorzugsweise wiesen die Stege einer Zelle eine Stegbreite zwischen 25 pm und 50 pm, insbesondere zwischen 30 pm und 40 pm, auf. Die Stegdicke beträgt vorzugsweise zwischen 40 pm und 70 pm, insbesondere zwischen 50 pm und 60 pm.
Bei Gitterstrukturen, die aus einem einzigen Draht oder mehreren Drähten geflochten sind, ergibt sich eine vorteilhafte Flexibilität, wenn die geflochtene Gitterstruktur einen Flechtwinkel zwischen 60° und 70°, vorzugsweise 65°, aufweist. Die Drahtdicke einer solchen geflochtenen Gitterstruktur beträgt vorzugsweise zwischen 40 pm und 60 pm, insbesondere 50 pm. In Umfangsrichtung umfasst die Gitterstruktur vorzugsweise zwischen 6 und 10, insbesondere zwischen 6 und 8, Zellen bzw. Maschen.
Darüber hinaus fördert die Beschichtung der elektrogesponnenen Abdeckung die Bildung eines Endothelzellengewebes, das zu einer langfristig körpereigenen Abschirmung eines Aneurysmas führt. Das Endothelzellengewebe ist besonders stabil und/oder fluiddicht, gleichzeitig jedoch ähnlich flexibel wie die umliegenden Gefäßwände. Das Endothelzellengewebe kann somit einer Pulswelle in einem Blutgefäß gut folgen und reduziert damit die Gefahr eine Gefäßstenose.
Insbesondere die Kombination der antithrombogenen und/oder endothelfördernden Beschichtung mit der elektrogesponnenen Abdeckung ist besonders effektiv. Die geringe Porengröße der Abdeckung fördert für sich genommen bereits die Ansiedlung von Endothelzellen, was durch die Beschichtung weiter verbessert wird. Somit bildet sich das Endothelzellengewebe besonders schnell, so dass der Gesamtgenesungsprozess nach dem Einsetzen der medizinischen Vorrichtung mittels eines minimalinvasiven chirugischen Eingriffs beschleunigt wird. Dies wiederum senkt die Krankenhausaufenthaltszeiten für die Patienten.
Antithrombogene Eigenschaften verhindern, dass Thromben sich im Hauptlumen bilden, aber ermöglichen gleichzeitig auch den Durchfluss in Seitenäste. Daher ist die Kombination der elektrogesponnenen Abdeckung, die eine kleine durchschnittliche Porengröße aufweist, mit einer biokompatiblen, insbesondere antithrombogenen bzw. endothelialisierungsfördernden, Beschichtung vorteilhaft. In den kleinen Poren wächst das Endothelium dort, wo kleine Druckgradienten herrschen, vor allem an der Gefäßwand und am Aneurysmenhals. Das wird von den endothelialisierungsfördernden Eigenschaften der Beschichtung weiterhin gefördert. Gleichzeitig ist durch die Poren mit der bevorzugten Mindestgröße ein Durchfluss mit Blut dort sichergestellt, wo starke Druckgradienten bestehen, insbesondere also im Bereich abzweigender Gefäße. Neben der Untergrenze der Porengröße ist hier die Beschichtung mit einem antithrombogenen Stoff vorteilhaft.
Es ist ferner möglich, dass antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde Stoffe in das Material der elektrogesponnenen Abdeckung eingebettet sind, bevor mit diesem Material durch den Elektrospinning-Prozess die Abdeckung gebildet wird.
Die Gitterelemente begrenzen vorzugsweise geschlossene Zellen der Gitterstruktur, wobei jede geschlossene Zelle durch jeweils vier Gitterelemente begrenzt ist. Zwischen Kreuzungsstellen bzw. Verbindungsstellen der Gitterelemente verlaufen die Gitterelemente vorzugsweise im Wesentlichen geradlinig. Zwar können die Gitterelemente auch eine gekrümmte, insbesondere S-förmige, Gestalt haben. Die Krümmung zwischen zwei Kreuzungsstellen bzw. Verbindungsstellen beträgt jedoch höchstens 90°.
Durch die geschlossenen Zellen wird eine hohe Stabilität der Gitterstruktur erreicht, die für die Funktion der Gitterstruktur als Träger für die Abdeckung vorteilhaft ist. Insbesondere wird eine hohe Stabilität in axialer Richtung, d.h. in Richtung einer Längsachse der Gitterstruktur, erreicht, die die Zuführung der medizinischen Vorrichtung durch einen Katheter verbessert. In radialer Richtung kann die Gitterstruktur aufgrund der geschlossenen Zellen erhöhte Flexibilität aufweisen, was zu einer verbesserten Radialkraft führt.
Die Abdeckung, die aus einem elektrogesponnenen Gewebe gebildet ist, ermöglicht eine Abdeckung eines Aneurysmas, lässt jedoch bis zur vollständigen Bildung von Endothelzellengewebe zeitgleich eine gewisse Durchlässigkeit für Blut zu. Diese Durchlässigkeit ist zweckmäßig, um die Zellen der Aneurysmenwand mit Nährstoffen zu versorgen. Dadurch wird eine Degeneration der Zellen und eine daraus möglicherweise resultierende Ruptur des Aneurysmas solange vermieden, bis das Endothelzellengewebe gebildet und so eine langfristig körpereigene Abschirmung des Aneurysmas erreicht ist.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die elektrogesponnene, poröse Abdeckung grundsätzlich durchströmbar ist. Wenn die medizinische Vorrichtung nicht nur ein Aneurysma, sondern ein nahe am Aneurysma abzweigendes Blutgefäß abdeckt, so ermöglicht der Druckgradient, der sich am abzweigenen Blutgefäß zwischen der Innenseite und der Außenseite der Abdeckung einstellt, eine Durchströmung der Abdeckung. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass sich in diesem Bereich wegen des Druckgradienten in der Regel kein Endothelzellengewebe bildet, so dass das abzweigende Blutgefäß dauerhaft mit Blut versorgt wird. Nur im Bereich des Aneurysmas, bei welchem die Abdeckung zu einer Reduktion der Strömung im Aneurysma führt und damit den Druckgradienten nahezu auf Null reduziert, bildet sich schnell ein das Aneursyma verschließendes Endothelzellengewebe. Die schnelle Bildung des Endothelzellengewebes wird insbesondere durch die Kombination aus der hier als bevorzugt angegebenen Porengröße der Abdeckung mit der Beschichtung erreicht.
Bei einem elektrogesponnenen Gewebe sind Poren üblicherweise unregelmäßig gestaltet. Das Herstellungsverfahren erlaubt es jedenfalls nicht, eine musterartige Anordnung oder Gestaltung von Poren zu erstellen. Allerdings können die Porengrößen anhand der Prozessparameter zumindest soweit eingestellt werden, dass sichergestellt ist, dass wenigstens ein Teil der Poren eine gewisse Mindestgröße aufweist. Erfindungsgemäß ist insoweit vorgesehen, dass auf einer Fläche von 100.000 pm2 eine Mindestanzahl von Poren vorhanden ist, die wiederum eine Mindestgröße aufweisen. Konkret sollen auf einer Fläche von 100.000 pm2 wenigstens 10 Poren vorgesehen seien, die eine Größe von mindestens 15 pm2, insbesondere mindestens 30 pm2 aufweisen. Diese Kombination aus einer bestimmten Mindestanzahl an Poren und einer Mindestgröße dieser Poren hat sich in der Praxis als besonders förderlich für eine ausreichende Blutdurchlässigkeit der Abdeckung bei gleichzeitig guter Abdeckwirkung gezeigt.
Im Zuge der Herstellung der Abdeckung lässt sich die Mindestgröße der Poren insbesondere durch die Prozessdauer des Elektrospinnens einstellen. Die Abdeckung aus einem elektrogesponnenen Gewebe ist darüber hinaus äußerst dünn und flexibel, was die Flexibilität der Gitterstruktur unterstützt. Insbesondere hindert die Abdeckung die Gitterstruktur im Unterschied zu vorbekannten Abdeckungen, die aus anderen Textilmaterialien hergestellt sind, kaum an der Komprimierung. Insgesamt lässt sich also die gesamte erfindungsgemäße medizinische Vorrichtung auf einen erheblich kleineren Querschnittsdurchmesser komprimieren und so über kleine Katheter in besonders kleine Blutgefäße führen.
Mit der erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung sind daher auch Behandlungen in Blutgefäßen möglich, die mit bisherigen medizinischen Vorrichtungen, die eine Gitterstruktur und eine Abdeckung aufweisen, nicht erreicht werden können. Wegen der hohen Komprimierbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung treten bei der Zuführung durch einen Katheter sehr geringe Zuführkräfte auf. Das Material der Abdeckung kann zudem sogar zur Reduktion der Zuführkräfte beitragen. Insbesondere können die Zuführkräfte bei der Vorrichtung mit Abdeckung im Vergleich zur Zuführung der Gitterstruktur allein nur geringfügig größer, gleich oder sogar kleiner sein. Jedenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführkräfte bei der Vorrichtung mit Abdeckung im Vergleich zur Zuführung der Gitterstruktur allein um höchstens 50%, insbesondere höchstens 25%, insbesondere höchstens 10%, größer sind.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden weiter verbessert, wenn die Abdeckung, wie es bevorzugt vorgesehen ist, auf einer Fläche von 100.000 gm2 mindestens 15 Poren umfasst, die eine Größe von mindestens 30 gm2, insbesondere mindestens 50 gm2, insbesondere mindestens 70 gm2, insbesondere mindestens 90 gm2, aufweisen. Es ist auch förderlich, wenn die Abdeckung auf einer Fläche von 100.000 gm2 mindestens 15, insbesondere mindestens 20, insbesondere mindestens 25, Poren umfasst, die eine Größe von mindestens 30 gm2 aufweisen.
Um sicherzustellen, dass die Durchlässigkeit der Abdeckung nicht zu groß ist, also eine medizinisch sinnvolle Abschirmung des Aneurysmas von dem Blutfluss im Gefäß, erreicht wird, ist in einer bevorzugten Variante der Erfindung vorgesehen, dass die Poren eine Größe von höchstens 750 gm2, insbesondere höchstens 500 gm2, insbesondere höchstens 300 gm2, aufweisen. Die hier genannte Obergrenze der Porengröße verhindert, dass das Netz zu instabil wird.
In einer Variante der Erfindung weist die medizinische Vorrichtung eine Beschichtung auf, die zumindest teilweise Fibrin umfasst. Fibrin umfasst eine sehr stabile Netzstruktur auf molekularer Ebene. Demzufolge ist die Fibrin umfassende Beschichtung sehr langlebig und widerstandsfähig, so dass die medizinische Vorrichtung besser durch kleine Katheter, z.B. Katheter kleiner als 3 Fr, geführt werden kann als herkömmliche Beschichtungen.
Vorzugsweise ist die Beschichtung derart stabil oder langlebig, dass die Masse der Beschichtung über einen Zeitraum von mindestens vier Stunden, insbesondere mindestens 30 Tage, um maximal 5%, insbesondere um maximal 3%, insbesondere um maximal 1%, reduziert wird, wenn sie mit Blut oder einer physiologischen Ersatzflüssigkeit, insbesondere mit einer Natriumchloridlösung oder einer Ringerlaktatlösung, in Berührung kommt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Wirkung der Beschichtung über einen ausreichend langen Zeitraum anhält.
Die Beschichtung kann derart langlebig sein, dass die Masse der Beschichtung über einen Zeitraum von mindestens vier Stunden, insbesondere mindestens 30 Tagen, bei Kontakt mit Blut oder einer physiologischen Ersatzflüssigkeit, z.B. einer Natriumchloridlösung oder einer Ringerlaktatlösung, vollständig erhalten bleibt. Eine solche Zeitspanne ermöglicht es, dass sich Blutbestandteil, vor allem Proteine, auf der Gitterstruktur bzw. der Abdeckung ablagern, welche dann für die Zellproliferation im Rahmen der Endothelialisierung sorgen. Die antithrombogene Beschichtung überbrückt somit den Zeitraum vom Einführen bis zur natürlichen Abdeckung oder Verkapselung der medizinischen Vorrichtung mit einer Neointimaschicht, insbesondere von Endothelzellen, die sich um die vernetzten Strukturelemente bilden.
Die Verwendung einer physiologischen Ersatzflüssigkeit zur Prüfung der Langzeitbeständigkeit/Langlebigkeit der Beschichtung ermöglicht einen objektiven Vergleich. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung der Ersatzflüssigkeit, die vorzugsweise dem menschlichen Blut ähnlich ist, die Bestimmung objektiver Erfahrungswerte, die das Verhalten der Beschichtung im implantierten Zustand anzeigen, wenn die Beschichtung dem menschlichen Blutfluss ausgesetzt ist. Daher wird vorzugsweise eine 0,9-prozentige Natriumchloridlösung oder eine Ringerlaktatlösung als Ersatzflüssigkeit verwendet. Derartige Ersatzflüssigkeiten sind isotonisch und eignen sich gut als Indikator für das Verhalten der Beschichtung im implantierten Zustand.
Um ein Ablösen der Beschichtung beim Einführen der medizinischen Vorrichtung durch einen Katheter zu verhindern, ist die Beschichtung vorzugsweise abriebfest. Insbesondere kann die Beschichtung derart abriebfest sein, dass die Masse der Beschichtung nur um maximal 30%, insbesondere um maximal 20%, insbesondere um maximal 10%, insbesondere um maximal 5%, reduziert wird, wenn die Abdeckung, auf der Beschichtung gebildet ist, einmal durch einen Katheter mit einer Länge von 155 cm bis 165 cm gedrückt wird. Die Beschichtung kann ferner derart abriebfest sein, dass die Masse der Beschichtung vollständig erhalten bleibt, wenn die medizinische Vorrichtung einmal durch einen Katheter mit einer Länge von 155 cm bis 165 cm geschoben wird. Die Abriebfestigkeit ist vorzugweise so gestaltet, dass wenigstens 80 %, insbesondere wenigstens 90 %, insbesondere wenigstens 95 %, insbesondere 100 %, der Abdeckung integer bleibt.
Es ist vorteilhaft, wenn die Beschichtung eine Schichtdicke von wenigstens 10 nm aufweist. Damit ist eine ausreichende Abriebfestigkeit sichergestellt.
Vorzugsweise umfasst die Beschichtung zumindest teilweise Heparin. Das Heparin kann kovalent an das Fibrin gebunden und/oder in das Fibrin eingebettet sein. Unter dem Begriff eingebettet ist zu verstehen, dass das Heparin, das kovalent an die Fibrinbeschichtung gebunden ist, einen integralen Bestandteil der Beschichtung bildet und in die Beschichtung eingearbeitet ist. Das Heparin, das kovalent an die Fibrinbeschichtung gebunden ist, kann daher sowohl an der Oberfläche als auch im Inneren der Beschichtung vorhanden sein. In jedem dieser Szenarien wird das Heparin kovalent an die Fibrinbeschichtung, vorzugsweise an die Fibrinfäden, gebunden.
Die Beschichtung kann dadurch erzeugt werden, dass auf eine Gitterstruktur bzw. auf die Abdeckung eine Fibrinschicht aufgebracht und anschließend Heparin kovalent an diese Fibrinschicht gebunden wird. Die kovalente Bindung des Heparins an die Fibrinschicht setzt sich fort, bis das Heparin in die Fibrinschicht eingebettet ist. Unter dem Begriff eingebettet ist zu verstehen, dass das Heparin, das kovalent an die Fibrinbeschichtung gebunden ist, einen integralen Bestandteil der Beschichtung bildet und in die Beschichtung eingearbeitet ist. Insofern liegt Heparin nicht nur an der Oberfläche vor, sondern ist auch im Inneren der Beschichtung vorhanden.
Die Fibrin umfassende Beschichtung kann aus einer Fibrinogenlösung mit Antithrombin III und Heparin hergestellt und durch die kovalente Bindung von chemisch aktiviertem Heparin funktionalisiert werden. Die funktionalisierte Fibrinbeschichtung kann zwischen 0,5 pg/cm2und 3 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,0 pg/cm2 und 2,0 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,2 pg/cm2 und 1,6 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,3 pg/cm2 und 15 pg/cm2 Fibrin enthalten und zwischen 5 mU/cm2 und 50 mU/cm2, insbesondere zwischen 7 mU/cm2 und 30 mU/cm2, insbesondere zwischen 10 mU/cm2 und 20 mU/cm2, insbesondere 12 mU/cm2 bis 18 mU/cm2, bevorzugt insbesondere 15 mU/cm2 Heparin enthalten, wobei 180 U Heparin 1 mg Heparin entspricht; diese Werte können um +/- 20% variieren. Die funktionalisierte Beschichtung verbessert die Hämokompatibilität der Abdeckung erheblich.
Die Menge an Fibrin kann mit Hilfe eines Bicinchoninsäure (BCA)-Kit-Assays gemessen werden. Die BCA-Methode ermöglicht die Messung der Konzentration eines Proteins wie Fibrin in einer Lösung. Die Menge an Heparin kann mit Hilfe eines kolorimetrischen Assays gemessen werden.
Die Abdeckung kann mit der Gitterstruktur fest, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung unmittelbar auf die Gitterstruktur aufgebracht wird. Beispielsweise kann der Prozess des Elektrospinnens unmittelbar auf der Gitterstruktur erfolgen, so dass bei der Bildung der Abdeckung gleichzeitig eine Verbindung mit der Gitterstruktur hergestellt wird. Die Abdeckung kann mit der Gitterstruktur stoffschlüssig verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung stoffschlüssig mit der Abdeckung verbunden sein. Insbesondere kann die Beschichtung an einer Oberfläche der Abdeckung anhaften. Vorzugsweise ist die Beschichtung mittels physikalischer Adsorption an die Abdeckung angebunden. Die Beschichtung kann vollflächig mit der Abdeckung verbunden sein.
Die Stoff schlüssige Verbindung der Abdeckung mit der Gitterstruktur kann durch eine Klebeverbindung hergestellt sein. Die Klebeverbindung kann einen Haftvermittler aus Polyurethan umfassen oder daraus bestehen.
Die feste Verbindung zwischen der Abdeckung und der Gitterstruktur verhindert ein Ablösen der Abdeckung von der Gitterstruktur beim Zuführen der medizinischen Vorrichtung durch einen Katheter. Gleichzeitig wird dadurch die Positionierung der medizinischen Vorrichtung unter Röntgenkontrolle erleichtert, da es ausreicht, entweder an der Gitterstruktur oder an der Abdeckung entsprechende Röntgenmarkierungen anzubringen. Da die Relativposition zwischen Abdeckung und Gitterstruktur gleichbleibend ist, sind zusätzliche Röntgenmarker, die eine Relativverschiebung zwischen Abdeckung und Gitterstruktur erkennbar machen würden, nicht erforderlich. Insgesamt kann so die Anzahl von Röntgenmarkern, beispielsweise Röntgenmarkerhülsen, reduziert werden, was sich wiederum positiv auf die Komprimierbarkeit der medizinischen Vorrichtung auswirkt.
Es ist auch möglich, dass die Beschichtung zumindest teilweise in die Abdeckung eingebettet bzw. dem Material der Abdeckung beigemischt ist. Insbesondere das Fibrin und das Heparin (vorzugsweise in kovalent an das Fibrin gebundener Form) können auch in das Material der Abdeckung integriert sein. Konkret können Fibrin und Heparin homogen in den Kunststoff eingebettet sein, der die Abdeckung bildet. Das Fibrin und das Heparin liegen in diesem Fall also nicht (nur) an der Oberfläche, sondern auch innerhalb des Volumens der Abdeckung vor.
Die Gitterelemente der Gitterstruktur können durch einen Haftvermittler, insbesondere Polyurethan, ummantelt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Haftvermittler die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Abdeckung und der Gitterstruktur bildet. Der Haftvermittler umgibt vorzugsweise das gesamte Gitterelement und bildet insofern eine Ummantelung für das Gitterelement.
In einer bevorzugten Weiterbildung der als Hohlkörper ausgebildeten Gitterstruktur ist vorgesehen, dass der Hohlkörper längsaxial vollständig durchströmbar ist. Eine solche Gestaltung der Gitterstruktur ermöglicht den Einsatz der medizinischen Vorrichtung als Stent bzw. Flow Diverter, der einen Blutfluss in Längsrichtung durch das Blutgefäß kaum behindert, jedoch eine Einströmung des Blutes in ein abzweigendes Aneurysma mittels der Abdeckung unterbindet oder zumindest den Strömungseinfluss reduziert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckung auf einer Außenseite der Gitterstruktur angeordnet ist. Die Gitterstruktur bildet in dieser Konstellation eine Trägerstruktur, die eine ausreichende Radialkraft aufbringt, um die Abdeckung gegen eine Gefäßwand zu fixieren. Die Gitterstruktur stützt insoweit die außen angeordnete Abdeckung. Alternativ kann die Abdeckung auch auf einer Innenseite der Gitterstruktur angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung auf einer Innenseite der Gitterstruktur angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Gitterstruktur zwischen zwei Abdeckungen eingebettet ist, die jeweils durch ein elektrogesponnenes Gewebe gebildet sind. Die Gitterelemente der Gitterstruktur können insofern von dem elektrogesponnenen Gewebe vollständig ummantelt sein. Konkret kann vorgesehen sein, dass sich das elektrogesponnene Gewebe einer Abdeckung auf der Innenseite der Gitterstruktur in durch die Zellen der Gitterstruktur hindurcherstreckt und mit dem elektrogesponnenen Gewebe einer Abdeckung auf der Außenseite der Gitterstruktur verbunden ist. Die Gitterelemente, die die Zellen begrenzen, sind so auf allen Seiten von elektrogesponnenen Gewebe ummantelt.
Die Beschichtung umgibt die Abdeckung vorzugsweise vollständig. Insbesondere kann die Beschichtung alle Fäden der elektrogesponnenen Abdeckung vollumfänglich ummanteln.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Abdeckung aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Polyurethan, gebildet ist. Derartige Materialien sind besonders leicht und lassen sich gut in feinen Fäden durch ein elektrospinnendes Verfahren hersteilen. Das Kunststoffmaterial ermöglicht es also einerseits eine besonders dünne und feinporige Abdeckung herzustellen. Andererseits weist das Kunststoffmaterial in sich bereits eine hohe Flexibilität auf, so dass eine hohe Komprimierbarkeit der medizinischen Vorrichtung erreicht wird.
Zur Flexibilität der Abdeckung trägt es auch bei, wenn, wie es bevorzugt vorgesehen ist, die Abdeckung aus unregelmäßig netzartig angeordneten Fäden gebildet ist, die eine Fadendicke zwischen 0,1 pm und 3 pm, insbesondere zwischen 0,2 pm und 2 pm, insbesondere zwischen 0,5 pm und 1,5 pm, insbesondere zwischen 0,8 pm und 1,2 pm, aufweisen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die medizinische Vorrichtung ein Stent zur Behandlung von Aneurysmen in arteriellen, insbesondere neurovaskulären, Blutgefäßen ist. Die Blutgefäße können vorzugsweise einen Querschnittsdurchmesser zwischen 1,5 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 3 mm, aufweisen. Auch die Behandlung von Blutgefäßen mit einem Querschnittsdurchmesser von 4 mm bis 8 mm ist möglich. Derartige Querschnittsdurchmesser weisen beispielsweise Karotisarterien auf.
Generell kann die medizinische Vorrichtung ein Stent zu Behandlung von sakkulären oder fusiformen Aneurysmen sein. Insbesondere bei fusiformen Aneurysmen, d.h. Aneurysmen, die sich über den gesamten Umfang eines Blutgefäßes erstrecken, ist es vorteilhaft, eine gezielt feinporige Struktur zur Ansiedlung von Endothelzellen einzusetzen, was durch die Beschichtung begünstigt wird Damit kann eine Rekonstruktion der fehlenden Gefäßwand erzielt werden. Konkret bildet die mit einer bestimmten Porengröße versehende Struktur, die durch das elektrogesponnene Gewebe gebildet ist, ein Gerüst für die Ansiedlung von Endothelzellen, die daraufhin eine neue, geschlossene Gefäßwand bilden können. Eine Behandlung von Fisteln, Dissektionen und anderen Malformationen ist mit erfindungsgemäßen Ausführungsformen ebenfalls möglich. Außerdem können mit der erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung Stenosen und Arteriosklerosen behandelt werden. Für solche, aber auch andere, Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn die Beschichtung zusätzlich entzündungshemmende Eigenschaften aufweist.
Die elektrogesponnene Struktur weist Öffnungen. Diese Öffnungen ändern ihre Form und Größe in Abhängigkeit vom Gefäßdurchmesser und von der Manipulation des Implantats und bieten so einzigartige und wechselnde Bedingungen für die zelluläre Proliferation.
Im Hinbl ick auf die Durchlässigkeit und Gleichmäßigkeit der Abdeckung ist es vorteilhaft, wenn mindestens 60 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 % der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet ist, die eine Größe von wenigstens 5 pm2, insbesondere wenigstens 10 pm2, aufweisen. Insbesondere können mindestens 30 % der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet sein, die eine Größe von wenigstens 30 pm2 aufweisen. Es ist auch möglich, dass mindestens 40 %, insbesondere mindestens 50 %, insbesondere mindestens 60 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 %, der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet ist, die eine Größe von mindestens 30 pm2 aufweisen. Die vorgenannten Werte haben sich als zweckmäßig erwiesen, um eine Abdeckung bereitzustellen, die eine gewisse Mindestdurchlässigkeit aufweist, um eine ausreichende N hrstoffversorgung der Zellen in einem Aneurysma zu erreichen.
Um zu bewirken, dass die Abdeckung ausreichend dicht ist, um das Aneurysma vom Blutfluss des Blutgefäßes soweit abzuschirmen, dass eine weitere Ausweitung des Aneurysmas verhindert wird, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn höchstens 20 % der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet ist, die eine Größe von wenigstens 500 gm2 aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können höchstens 50 % der Fläche der Abdeckung durch Poren gebildet sein, die eine Größe von wenigstens 300 gm2 aufweisen.
Die Gitterstruktur kann grundsätzlich als einstückige Gitterstruktur ausgebildet sein. Es ist auch möglich, das die Gitterstruktur aus einem mit sich selbst verflochtenen Draht oder aus mehreren, miteinander verflochtenen Drähten gebildet ist. Insoweit ist es in bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass die Gitterelemente Stege bilden, die durch Stegverbinder einstückig miteinander gekoppelt sind (einstückige Gitterstruktur). Alternativ können die Gitterelemente Drahtabschnitte von Drähten bilden, die miteinander verflochten sind (geflochtene Gitterstruktur). Die Gitterelemente können auch Drahtabschnitte eines einzigen Drahts bilden, der mit sich selbst verflochten ist, um die geflochtene Gitterstruktur zu bilden. Während eine geflochtene Gitterstruktur sich durch eine besonders hohe Flexibilität, insbesondere Biegeflexibilität, auszeichnet, weist eine einstückige Gitterstruktur eine vergleichsweise dünne Wandstärke auf, so dass die Gitterstruktur den Blutfluss innerhalb eines Blutgefäßes weniger stark beeinflusst.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die geflochtene Gitterstruktur aus einem einzigen Draht gebildet ist, der an den axialen Enden der rohrförmigen Gitterstruktur umgelenkt ist und atraumatische Endschlaufen bildet. Der Draht kann ein röntgensichtbares Kernmaterial und ein Mantelmaterial aus einer Formgedächtnislegierung aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Volumenverhältnis zwischen dem Kernmaterial, vorzugsweise Platin, und dem Volumen des gesamten Verbunddrahts zwischen 20% und 40%, insbesondere zwischen 25% und 35%. An den axialen Enden kann die Gitterstruktur radial, insbesondere trichterförmig, aufgeweitet sein (Flaring). Der Flaringwinkel beträgt vorzugsweise zwischen 50° und 70°, insbesondere zwischen 55° und 65°. Die Zellen können in Zellenringen angeordnet sein, die sich in Umfangsrichtung der geflochtenen Gitterstruktur erstrecken, wobei die Ringe jeweils 6 bis 12 Zellen, insbesondere 6 bis 10 Zellen, aufweisen.
Allgemein ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gitterstruktur (einstückig oder geflochten) selbstexpandierbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2: eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer
Abdeckung einer erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3: eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer
Abdeckung einer erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung einer Gitterstruktur einer erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Bildung der Fibrin-
Nanostruktur auf einer Abdeckung.
Die beigefügten Figuren zeigen eine medizinische Vorrichtung, die zur Einfuhr in ein Körperhohlorgan geeignet ist. Insbesondere ermöglicht die medizinische Vorrichtung die Behandlung von Aneurysmen, vorzugsweise in zerebralen Blutgefäßen.
Die medizinische Vorrichtung weist dazu insbesondere eine Gitterstruktur 10 auf, die komprimierbar und expandierbar ist. Mit anderen Worten kann die Gitterstruktur 10 einen Zuführzustand einnehmen, in dem die Gitterstruktur 10 einen relativ kleinen Querschnittsdurchmesser aufweist. Die Gitterstruktur 10 ist vorzugsweise selbstexpandierbar, so dass die Gitterstruktur 10 sich ohne Einfluss äußerer Kräfte selbsttätig auf einen maximalen Querschnittsdurchmesser aufweitet. Der Zustand, in dem die Gitterstruktur 10 den maximalen Querschnittsdurchmesser aufweist, entspricht dem expandierten Zustand. In diesem Zustand übt die Gitterstruktur 10 keinerlei Radialkräfte aus.
Es wird darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Anmeldung alle Dimensionsangaben und/oder geometrischen Formen der medizinischen Vorrichtung für den expandierten Zustand der Gitterstruktur gelten, soweit nicht explizit etwas Anderes angegeben ist.
Vorzugsweise ist die Gitterstruktur 10 einstückig ausgebildet. Insbesondere kann die Gitterstruktur 10 zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet sein. Die Gitterstruktur 10 ist vorzugsweise aus einem rohrförmigen Rohling durch Laserschneiden hergestellt. Dabei werden einzelne Gitterelemente bzw. Stege 11, 12, 13, 14 der Gitterstruktur 10 durch die laserschneidende Bearbeitung freigelegt. Die aus dem Rohling entfernten Bereiche bilden Zellen 30 der Gitterstruktur 10.
Die Zellen 30 weisen im Wesentlichen eine rautenförmige Grundform auf. Insbesondere sind die Zellen 30 durch jeweils vier Stege 11, 12, 13, 14 begrenzt. Die Stege 11, 12, 13, 14 weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest teilweise einen gekrümmten, insbesondere S-förmigen Verlauf auf. Andere Formen der Stege sind möglich.
Die Zellen 30 weisen jeweils Zellenspitzen 31, 32 auf, die die Eckpunkte der rautenförmigen Grundform festlegen. Die Zellenspitzen 31, 32 sind jeweils an Stegverbindern 20 angeordnet, die jeweils vier Stege 11, 12, 13, 14 einstückig miteinander verbinden. Von jedem Stegverbinder 20 gehen jeweils vier Stege 11, 12, 13, 14 aus, wobei jeder Steg 11, 12, 13, 14 jeweils zwei Zellen 30 zugeordnet ist. Die Stege 11, 12, 13, 14 begrenzen jeweils die Zellen 30.
Fig. 1 zeigt die Gitterstruktur 10 im expandierten Zustand. Es ist gut erkennbar, dass die Stegverbinder 20 im Wesentlichen jeweils auf einer gemeinsamen Umfangslinie angeordnet sind. Insgesamt bilden also mehrere Zellen 30 in Umfangrichtung der Gitterstruktur 10 einen Zellenring 34. Mehrere in Längsrichtung miteinander verbundene Zellenringe 34 bilden die gesamte Gitterstruktur 10. Die Zellenringe 34 umfassen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils sechs Zellen 30.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Gitterstruktur 10 lediglich abschnittsweise aus miteinander verbundenen Zellenringen gebildet sein kann, die denselben Querschnittsdurchmesser aufweisen. Es ist vielmehr auch möglich, dass die Gitterstruktur 10 abschnittsweise eine von einer Zylinderform verschiedene Geometrie aufweist. Beispielsweise kann die Gitterstruktur zumindest an einem proximalen Ende trichterförmig ausgebildet sein. Eine derartige Konfiguration ist bei medizinischen Vorrichtungen vorteilhaft, die als Thrombenfänger bzw. allgemein als Thrombektomiedevice, eingesetzt werden.
Die Gitterstruktur 10 kann in derartigen Fällen im Wesentlichen eine korbähnliche Struktur bilden.
Gitterstrukturen 10, die vollständig zylinderförmig ausgebildet sind, werden insbesondere bei medizinischen Vorrichtungen eingesetzt, die einen Stent bilden. Stents können zur Stützung von Blutgefäßen bzw. allgemein Körperhohlorganen und/oder zur Abdeckung von Aneurysmen genutzt werden.
Bei der Entlassung der Gitterstruktur 10 aus einem Katheter bzw. allgemein einem Zuführsystem weitet sich die Gitterstruktur 10 selbsttätig radial aus. Dabei durchläuft die Gitterstruktur 10 mehrere Expansionsgrade, bis die Gitterstruktur 10 den implantierten Zustand erreicht. Im implantierten Zustand übt die Gitterstruktur 10 vorzugsweise eine Radialkraft auf umliegende Gefäßwände aus. Im implantierten Zustand weist die Gitterstruktur 10 vorzugsweise einen Querschnittsdurchmesser auf, der etwa 10%-30%, insbesondere etwa 20%, kleiner als der Querschnittsdurchmesser der Gitterstruktur 10 im expandierten Zustand ist. Der implantierte Zustand wird auch als „intended use configuration" bezeichnet.
Wie in Fig. 1 gut zu sehen ist, sind bei der medizinischen Vorrichtung Röntgenmarker 50 vorgesehen. Die Röntgenmarker 50 sind an Zellenspitzen 31, 32 der randseitigen Zellen 30 der Gitterstruktur 10 angeordnet. Konkret können die Röntgenmarker 50 als röntgensichtbare Hülsen, beispielsweise aus Platin oder Gold, gebildet sein, die auf die Zellenspitzen 31, 32 der randseitigen Zellen 30 aufgecrimpt sind. Erkennbar ist in Fig. 1, dass an jedem Längsende der Gitterstruktur 10 jeweils drei Röntgenmarker 50 angeordnet sind.
Die Gitterstruktur 10 gemäß Fig. 1 ist in drei Abschnitte unterteilbar. Zwei randseitige Abschnitte, die jeweils durch zwei Zellenringe 34 gebildet sind, sind durch einen mittleren Abschnitt verbunden, der fünf Zellenringe 34 umfasst. Die Zellen 30 des mittleren Abschnitts weisen im Wesentlichen eine rautenförmige Geometrie auf, wobei alle Stege 11, 12, 13, 14 der Zellen 30 des mittleren Abschnitts im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Die randseitigen Zellenringe 34 umfassen jeweils Zellen 30, bei welchen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarte Stege 11, 12, 13, 14 jeweils länger ausgebildet sind als die in axialer Richtung benachbarten Stege 11, 12, 13, 14 derselben Zelle 30. Insofern bilden die randseitigen Zellen 30 im Wesentlichen eine drachenartige Grundform.
Die medizinische Vorrichtung gemäß Fig. 1 umfasst ferner eine Abdeckung 40, die auf einer Außenseite der Gitterstruktur 10 angeordnet ist. Die Abdeckung 40 überspannt die gesamte Gitterstruktur 10 und überdeckt insbesondere die Zellen 30. Die Abdeckung 40 ist aus einem elektrogesponnenen Gewebe gebildet und zeichnet sich daher durch eine besonders dünne Wandstärke aus. Gleichzeitig ist die Abdeckung 40 ausreichend stabil, um einer Expansion der Gitterstruktur 10 zu folgen. Die Abdeckung 40 ist vorzugsweise vollständig und fest mit der Gitterstruktur 10 verbunden. Konkret ist die Abdeckung 40 vorzugsweise mit den Stegen 11, 12, 13, 14 verklebt, beispielsweise durch einen Haftvermittler, der durch ein Tauchbeschichtungsverfahren auf die Gitterstruktur 10 aufgebracht wurde. Die Abdeckung 40 kann sich über die gesamte Gitterstruktur 10 erstrecken, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Es ist alternativ möglich, dass die Abdeckung 40 nur einen Teil der Gitterstruktur 10 überspannt. Beispielsweise können Randzellen an einem axialen Ende oder an beiden axialen Enden der Gitterstruktur 10 abdeckungsfrei sein. Die Abdeckung 40 kann insofern vor dem letzten oder vorletzten Zellenring 34 der Gitterstruktur 10 enden. Die abdeckungsfreien Zellenringe 34 ermöglichen eine gute Kopplung an einen Transportdraht. Außerdem bieten die Randzellen, die an einer Abdeckung eines Aneurysmas ohnehin kaum teilhaben, sondern eine Verankerung in einem Blutgefäß bewirken sollen, auf diese Weise eine hohe Durchlässigkeit, so dass die Gefäßinnenwände in diesem Bereich gut mit Nährstoffen versorgt werden. Der Bereich der medizinischen Vorrichtung, der die Abdeckung 40 aufweist, kann durch Röntgenmarker gekennzeichnet sein.
Die Gestaltung der Abdeckung 40 ist in den Rasterelektronenmikroskopaufnahmen gemäß Fig. 2 und 3 gut erkennbar. Darin ist zu sehen, dass die Abdeckung 40 mehrere unregelmäßig große Poren 41 aufweist, die jeweils durch Fäden 42 begrenzt sind. Durch den Elektrospinnprozess werden mehrere Fäden 42 gebildet, die unregelmäßig zueinander ausgerichtet sind. Dabei bilden sich die Poren 41. Erkennbar ist in Fig. 2 auch, dass die Poren 41 eine vergleichsweise kleine Porengröße aufweisen, wobei einige Poren 41 jedoch ausreichend groß sind, um eine Blutdurchlässigkeit zu gewährleisten. Konkret sind in Fig. 2 vier Poren 41 grafisch hervorgehoben, die eine Größe von mehr als 30 pm2 aufweisen. Die Dichte der Poren 41 mit einer Größe von mehr als 30 pm2 lässt erkennen, dass die Abdeckung auf einer Fläche von 100.000 pm2 wenigstens 10 derartiger Poren 41 aufweist.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt, dass die Abdeckung 40 eine biokompatible, insbesondere antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde, Beschichtung 45 aufweist. Die Beschichtung 45 bedeckt die gesamte Abdeckung 40. Konkret sind die Fäden 42 der Abdeckung 40 jeweils vollständig durch die Beschichtung 45 ummantelt. Dies kann beispielsweise durch eine Tauchbeschichtungsverfahren erreicht werden. Die Beschichtung 45 ist vorzugsweise aus Fibrin gebildet, welches kovalent eingebundenes Fleparin enthält. Das Fibrin bindet sich vorzugsweise durch physikalische Adsorption an eine Metalloberfläche der Gitterstruktur. Die Gitterstruktur ist vorzugsweise aus einem Metall gebildet. Die Beschichtung 45 ist vorzugsweise stabil an die Gitterstruktur bzw. die Abdeckung gebunden. Im Kontakt mit Gewebe und/oder Blut bzw. allgemein Körperflüssigkeiten baut sich die Beschichtung nach und nach ab. Bis zum vollständigen Abbau verhindert die Beschichtung die Thombenbildung und fördert die Bildung von Endothelzellengewebe, das dann beispielsweise ein Aneurysma vollständig von einem Hauptblutgefäß abschirmt. Im Laufe des biologischen Prozesses können sich also Endothelzellen an die Beschichtung anlagern und an der Abdeckung zu einem Gewebe wachsen.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abdeckung 40, bei welcher eine insgesamt größere Porengröße eingestellt wurde. Es ist erkennbar, dass einige Poren 41 mehr als 30 pm2 Größe aufweisen, wobei jedoch eine Porengröße von 300 pm2 nicht überschritten wird.
In den Figuren 2 und 3 ist jeweils erkennbar, dass sich die Fäden 42 der Abdeckung 40 mehrfach kreuzen. Eine Besonderheit des Elektrospinnverfahrens ist es jedoch, dass bei der Abdeckung 40 Stellen vorliegen, an welchen sich ausschließlich, d.h. nicht mehr als, zwei Fäden 42 überkreuzen. Daraus ist ersichtlich, dass die Abdeckung 40 insgesamt eine sehr dünne Wandstärke aufweist und daher hochflexibel ist.
Die hohe Flexibilität der Abdeckung 40 in Kombination mit der hohen Flexibilität der Gitterstruktur 10 führt dazu, dass eine medizinische Vorrichtung, insbesondere ein Stent, bereitgestellt werden kann, die durch sehr kleine Zuführkatheter in ein Blutgefäß eingeführt werden kann. Insbesondere können Zuführkatheter eingesetzt werden, die eine Größe von 6 French, insbesondere höchstens 5 French, insbesondere höchstens 4 French, insbesondere höchstens 3 French, insbesondere höchstens 2 French, aufweisen. Konkret können die medizinischen Vorrichtungen nach den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen bei Kathetern eingesetzt werden, die einen Innendurchmesser von höchstens 1,6 mm, insbesondere höchstens 1,0 mm, insbesondere höchstens 0,7 mm, insbesondere höchstens 0,4 mm aufweisen.
Die Schichtdicke der Abdeckung 40 beträgt in besonders bevorzugten Varianten höchstens 10 pm, insbesondere höchstens 8 pm, insbesondere höchstens 6 pm, insbesondere höchstens 4 mih. Dabei überkreuzen sich höchstens 4, insbesondere höchstens 3, insbesondere höchstens 2, Fäden 42. Generell sind innerhalb der elektrogesponnenen Struktur der Abdeckung 40 Kreuzungspunkte vorgesehen, in welchen sich nur 2 Fäden 42 überkreuzen. Die Gitterstruktur 10 weist vorzugsweise einen Querschnittsdurchmesser zwischen 2,5 mm und 8 mm, insbesondere zwischen 4,5 mm und 6 mm, auf.
Fig. 4 zeigt eine geflochtene Gitterstruktur 10, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Träger für eine Abdeckung 40 bilden kann. Die geflochtene Gitterstruktur 10 ist aus einem einzigen Draht 16 gebildet, der rohrförmig geflochten ist. Die Drahtenden sind innerhalb der Gitterstruktur 10 mit einem Verbindungselement 18 verbunden.
Der Draht 16 weist mehrere Abschnitte auf, die als Gitterelemente 11, 12, 13, 14 bezeichnet werden. Jeder Abschnitt des Drahts 16, der zwischen zwei Kreuzungsstellen 19 verläuft, wird als eigenständiges Gitterelement 11, 12, 13,
14 bezeichnet. Es ist ersichtlich, das jeweils vier Gitterelemente 11, 12, 13, 14 eine Masche bzw. Zelle 30 begrenzen.
Die geflochtene Gitterstruktur 10 weist sich aufweitende Axialenden auf, die als Flaring 17 bezeichnet werden. In jedem Flaring 17 ist der Draht 16 umgelenkt und bildet Endschlaufen 15. Insgesamt sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an jedem Flaring 17 sechs Endschlaufen 15 vorgesehen. Jede zweite Endschlaufe 15 trägt einen Röntgenmarker 50 in Form einer Crimphülse.
So liegen an jedem axialen Ende der Gitterstruktur 10 jeweils drei Röntgenmarker 50 vor.
Fig. 5 zeigt die Bildung der Beschichtung 45 aus Fibrinogen an einer Sub stratoberfläche, wobei die Abdeckung 40 in den hier erläuterten Ausführungsbeispielen die Sustratoberfläche bereitstellt. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, kann Fibrinogen durch Absorption auf die Oberfläche der Abdeckung 40 aufgebracht werden (Schritt 1). Wenn die Oberfläche dann einer Thrombinlösung ausgesetzt wird, kann Thrombin über eine biospezifische, nichtkovalente Bindung an das absorbierte Fibrinogen gebunden werden (Schritt 2). Wenn die Oberfläche anschließend einer Fibrinogenlösung ausgesetzt wird, wandelt das immobilisierte Thrombin Fibrinogen, das sich aus der Lösung an die Oberfläche anlegt, in Fibrinmonomere um, die sich spontan einem Netz von Fibrinfäden an der Substratoberfläche anschließen (Schritt 3).
Das Wachstum des Fibrinnetzes kann gestoppt werden, indem die Fibrino genlösung durch einen Puffer ersetzt wird. Die Beschichtungsdicke kann insbesondere verringert werden, wenn das Antikoagulans Antithrombin III der Fibrinogenlösung zugesetzt wird. Ein sehr dünnes Fibrinnetz kann durch Zugabe einer Mischung aus Antithrombin III und Fleparin erreicht werden. Antithrombin III und Fleparin werden dann von der Endbeschichtung durch Waschen mit einem Puffer entfernt. Auf diese Weise kann die Dicke der Beschichtung 45 vom Anwender beliebig gesteuert werden, vorzugsweise zwischen 5 nm und 100 nm. Die vorstehend beschriebene Fibrinbeschichtung kann auf nahezu jedem Substrat gebildet werden, einschließlich der elektrogesponnenen Abdeckung, die vorzugsweise aus Polyurethan besteht. Die Beschichtung ist biologisch abbaubar und biokompatibel. Das Fleparin kann weiterhin kovalent an das Fibrin der Beschichtung 45 gebunden sein, so dass das Fleparin in das Fibrin eingebettet ist. Das Fleparin, das kovalent an die Fibrinbeschichtung 45 gebunden ist, kann daher sowohl an der Oberfläche als auch im Inneren der Beschichtung 45 vorhanden sein.
Die kovalente Bindung eines des Fleparins an die Beschichtung 45, die aus Fibrinnanostrukturen besteht, verbessert die Flämokompatibilität und fördert die Bindung und Proliferation von vaskulären Endothelzellen.
Die antithrombogene Beschichtung mit Fleparin überbrückt die Zeitspanne bis zur natürlichen FHeilung oder Verkapselung der medizinischen Vorrichtung mit einer neointimalen Schicht, insbesondere aus Endothelzellen, die sich auf den Gitterelementen 11, 12, 13, 14 bilden. Bezugszeichenliste
10 Gitterstruktur
11, 12, 13, 14 Steg bzw. Gitterelement 15 Endschlaufe
16 Draht
17 Flaring
18 Verbindungselement 19 Kreuzungsstelle 20 Stegverbinder 30 Zelle
31, 32 Zellenspitze
34 Zellenring
45 Beschichtung 40 Abdeckung
41 Pore
42 Faden 50 Röntgenmarker

Claims

ANSPRÜCHE
1. Medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen, insbesondere Stent, mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur (10) aus Gitterelementen (11, 12, 13, 14), die wenigstens einen geschlossenen Zellenring (34) aufweist, der höchstens 12, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 8, insbesondere höchstens 6, in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur (10) unmittelbar benachbarte Zellen (30) umfasst, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterstruktur (10) zumindest abschnittsweise mit einer Abdeckung (40) aus einem elektrogesponnenen Gewebe versehen ist, das unregelmäßig große Poren (41) aufweist, wobei die Abdeckung (40) auf einer Fläche von 100.000 pm2 mindestens 10 Poren (41) umfasst, die eine Größe von mindestens 15 pm2 aufweisen, und wobei die Abdeckung (40) eine biokompatible, insbesondere antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde, Beschichtung (45) aufweist.
2. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) zumindest teilweise Fibrin umfasst.
3. Medizinische Vorrichtung zur Behandlung von Aneurysmen, insbesondere Stent, mit einer komprimierbaren und expandierbaren Gitterstruktur (10) aus Gitterelementen (11, 12, 13, 14), die wenigstens einen geschlossenen Zellenring (34) aufweist, der höchstens 12, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 8, insbesondere höchstens 6, in einer Umfangsrichtung der Gitterstruktur (10) unmittelbar benachbarte Zellen (30) umfasst, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterstruktur (10) zumindest abschnittsweise mit einer Abdeckung (40) aus einem elektrogesponnenen Gewebe versehen ist, das unregelmäßig große Poren (41) aufweist, wobei die Abdeckung (40) eine antithrombogene und/oder endothelialisierungsfördernde Beschichtung (45) aufweist, die zumindest teilweise Fibrin umfasst.
4. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) eine Schichtdicke von mindestens 10 nm aufweist.
5. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Abdeckung (40) mit der Gitterstruktur (10) und/oder die Beschichtung (45) mit der Abdeckung (40) stoffschlüssig verbunden sind/ist.
6. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) an einer Oberfläche der Abdeckung (40) anhaftet.
7. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 6, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) eine Schichtdicke zwischen 5 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 50 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 25 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 10 nm, aufweist.
8. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterelemente (11, 12, 13, 14) durch einen Haftvermittler, insbesondere Polyurethan, ummantelt sind, der die Abdeckung (40) mit der Gitterstruktur (10) fest, insbesondere stoffschlüssig, verbindet.
9. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Abdeckung (40) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Polyurethan, gebildet ist.
10. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) zumindest teilweise Heparin aufweist.
11. Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 10, dad u rch geken nzeich net, dass das Heparin kovalent an das Fibrin gebunden und/oder in das Fibrin eingebettet ist.
12. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45), insbesondere das Fibrin und das kovalent an das Fibrin gebundene Heparin, zumindest teilweise dem Material der Abdeckung (40) beigemischt und/oder zumindest teilweise in die Abdeckung (40) eingebettet ist.
13. Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) zwischen 0,5 pg/cm2 und 3 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,0 pg/cm2 und 2,0 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,2 pg/cm2 und 1,6 pg/cm2, insbesondere zwischen 1,3 pg/cm2 und 1,5 pg/cm2, Fibrin aufweist.
14. Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dad u rch geken nzeich net, dass die Beschichtung (45) zwischen 5 mU/cm2 und 50 mU/cm2, insbesondere zwischen 7 mU/cm2 und 30 mU/cm2, insbesondere zwischen 10 mU/cm2 und 20 mU/cm2, insbesondere zwischen 12 mU/cm2 und 18 mU/cm2, bevorzugt insbesondere etwa 15 mU/cm2, Heparin aufweist.
15. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterelemente (11, 12, 13, 14) durch Stege, die durch Stegverbinder (20) einstückig miteinander gekoppelt sind.
16. Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterelemente (11, 12, 13, 14) durch wenigstens einen Draht gebildet sind.
17. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Gitterstruktur (10) ein Closed-Cell-Design aufweist.
18. Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die medizinische Vorrichtung ein Stent zur Behandlung von Aneurysmen in arteriellen, insbesondere neurovaskulären und/oder zerebralen, Blutgefäßen ist.
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