DE102022133681A1 - Minimally invasive implantable valve prosthesis and valve stent for connecting artificial valve leaflets - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klappen-Stent zur minimal-invasiven Implantation in den menschlichen oder tierischen Körper, mindestens umfassend ein tubuläres, mechanisch komprimierbares und entfaltbares Stent-Gerüst mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung und ein oder mehrerer im Stent-Gerüst integrierter Aufnahmerahmen für ein oder mehrere Klappensegel, wobei die Aufnahmerahmen für die Klappensegel axial in der Mantelfläche des tubulären Stent-Gerüsts ausgerichtet sind und die gesamte axiale Längenausdehnung H der Aufnahmerahmen kleiner oder gleich der Strecke von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung des Klappen-Stents ist, wobei ein Bereich von größer oder gleich der 25% der maximalen Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens in Richtung der Ausströmöffnung nicht am Stent-Gerüst angeordnet und frei gegenüber dem Stent-Gerüst radial bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Klappen-Prothese aus einem erfindungsgemäßen Klappen-Stent und einem oder mehreren Klappensegeln aus Textilgewebe. The present invention relates to a valve stent for minimally invasive implantation in the human or animal body, comprising at least a tubular, mechanically compressible and deployable stent framework with an inflow opening and an outflow opening and one or more receiving frames for one or more valve leaflets integrated in the stent framework, wherein the receiving frames for the valve leaflets are aligned axially in the lateral surface of the tubular stent framework and the total axial length H of the receiving frames is less than or equal to the distance from the inflow opening to the outflow opening of the valve stent, wherein an area of greater than or equal to 25% of the maximum length H of the receiving frame in the direction of the outflow opening is not arranged on the stent framework and is freely movable radially relative to the stent framework. The present invention further relates to a valve prosthesis made of a valve stent according to the invention and one or more valve leaflets made of textile fabric.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klappen-Stent zur minimal-invasiven Implantation in den menschlichen oder tierischen Körper, mindestens umfassend ein tubuläres, mechanisch komprimierbares und entfaltbares Stent-Gerüst mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung und ein oder mehrerer im Stent-Gerüst integrierter Aufnahmerahmen für ein oder mehrere Klappensegel, wobei die Aufnahmerahmen für die Klappensegel axial in der Mantelfläche des tubulären Stent-Gerüsts ausgerichtet sind und die gesamte axiale Längenausdehnung H der Aufnahmerahmen kleiner oder gleich der Strecke von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung des Klappen-Stents ist, wobei ein Bereich von größer oder gleich der 25% der maximalen Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens in Richtung der Ausströmöffnung nicht am Stent-Gerüst angeordnet und frei gegenüber dem Stent-Gerüst radial bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Klappen-Prothese aus einem erfindungsgemäßen Klappen-Stent und einem oder mehreren Klappensegeln aus Textilgewebe.The present invention relates to a valve stent for minimally invasive implantation in the human or animal body, comprising at least a tubular, mechanically compressible and deployable stent framework with an inflow opening and an outflow opening and one or more receiving frames for one or more valve leaflets integrated in the stent framework, wherein the receiving frames for the valve leaflets are aligned axially in the lateral surface of the tubular stent framework and the total axial length H of the receiving frames is less than or equal to the distance from the inflow opening to the outflow opening of the valve stent, wherein an area of greater than or equal to 25% of the maximum length H of the receiving frame in the direction of the outflow opening is not arranged on the stent framework and is freely movable radially relative to the stent framework. The present invention further relates to a valve prosthesis made of a valve stent according to the invention and one or more valve leaflets made of textile fabric.
Durch den medizinischen Fortschritt konnte es insbesondere in den letzten Jahrzehnten erreicht werden, dass die mit einer nahezu unveränderten Lebensqualität zur Verfügung stehende Zeitspanne deutlich verlängert werden konnte. Einen wesentlichen Anteil zur Steigerung der Lebensqualität haben künstliche Ersatzmaterialien und daraus herstellbare Teile, welche in der Lage sind, die Funktionen gar nicht oder nur unzureichend arbeitender Körperteile zeitweise oder dauerhaft zu übernehmen. Als Beispiele können insbesondere Prothesen genannt werden, welche entweder in Form statischer Stützen, beispielsweise im Bereich der Hüfte, oder als bewegliche Funktionsträger, beispielsweise in Form von Knieprothesen oder Herzklappen, ausgestaltet sein können. Insbesondere letztere Prothesen sind hohen technischen Anforderungen ausgesetzt, da bewegliche Teile einem wechselnden, biomechanischen Lastspektrum ausgesetzt sind. Gesagtes gilt verstärkt im Bereich der Herzklappenprothesen, welche über einen Zeitraum von mehr als 5 Jahren eine ausreichende Dauerfestigkeit unter mechanischer Beanspruchung für schätzungsweise 200 Millionen Lastzyklen bereitstellen müssen. Üblicherweise werden zur Übernahme der Funktionen tierische Ersatzmaterialien in Form porciner Herzklappen oder porciner und boviner Perikard-Patches als Klappensegel eingesetzt. Diese Materialien bestehen nach Dezellularisierung im Wesentlichen aus Kollagen, welches von der Natur auf die benötigte Langzeitstabilität in Form von Festigkeit und Elastizität ausgelegt wurde. Nachteiligerweise neigen diese an sich biokompatiblen Materialien unter in-vivo Bedingungen im menschlichen Körper aber zur An- und Einlagerung von Kalk, welcher mit der Zeit unweigerlich zur Versteifung und Versprödung der Klappensegel beiträgt. Dieser Nachteil führt in der Regel zu einer reduzierten Lebensdauer der eingesetzten Prothesen. Aus diesem Grund wären Alternativmaterialien wünschenswert, welche geeignete mechanische und biologische Eigenschaften aufweisen und standardisiert und reproduzierbar herstellbar sind. Diese Materialien sollten also nicht aus tierischen Materialien bestehen, keine funktionsbeeinträchtigenden körpereigenen Stoffe ein- oder anlagern, und, idealerweise, nur kleine Varianzen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften aufweisen. Des Weiteren wäre es wünschenswert, wenn diese Prothesen zur Schonung des betrachteten Patientenkollektivs in minimalinvasiven Eingriffen eingesetzt werden können. Letzteres könnte beispielsweise Operationen am offenen Herzen vermeiden und die Genesungszeiten deutlich verkürzen.Medical progress, particularly in the last few decades, has made it possible to significantly extend the period of time available with an almost unchanged quality of life. A significant contribution to improving quality of life has been made by artificial replacement materials and parts made from them, which are able to temporarily or permanently take over the functions of body parts that are not working at all or only working inadequately. Examples include prostheses, which can be designed either in the form of static supports, for example in the hip area, or as movable functional supports, for example in the form of knee prostheses or heart valves. The latter prostheses in particular are subject to high technical requirements, as movable parts are exposed to a changing biomechanical load spectrum. This applies even more to heart valve prostheses, which must provide sufficient fatigue strength under mechanical stress for an estimated 200 million load cycles over a period of more than 5 years. Animal substitute materials in the form of porcine heart valves or porcine and bovine pericardial patches are usually used as valve leaflets to take over the functions. After decellularization, these materials consist essentially of collagen, which was designed by nature to provide the required long-term stability in the form of strength and elasticity. However, these inherently biocompatible materials tend to accumulate and deposit calcium under in-vivo conditions in the human body, which inevitably contributes to the stiffening and embrittlement of the valve leaflets over time. This disadvantage usually leads to a reduced service life of the prostheses used. For this reason, alternative materials would be desirable that have suitable mechanical and biological properties and can be manufactured in a standardized and reproducible manner. These materials should therefore not consist of animal materials, should not incorporate or deposit any of the body's own substances that impair function, and, ideally, should only have small variations in terms of mechanical properties. Furthermore, it would be desirable if these prostheses could be used in minimally invasive procedures to protect the patient group in question. The latter could, for example, avoid open-heart surgery and significantly shorten recovery times.
Auch in der Patentliteratur werden unterschiedliche technische Lösungen für Klappenprothesen beschrieben.Different technical solutions for valve prostheses are also described in the patent literature.
So beschreibt beispielsweise die
Des Weiteren offenbart die
Eine weitere Ausgestaltung ist in der
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten. Dies bezieht sich insbesondere auf die funktionale und langlebige Anbindung von Klappenmaterialien an Stent-Gerüststrukturen.Such state-of-the-art solutions can still offer further potential for improvement. This particularly applies to the functional and long-lasting connection of valve materials to stent framework structures.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Klappen-Stent bereitzustellen, welcher reversibel komprimierbar und expandierbar ist und künstliche Klappenstrukturen über längere Zeiträume verlässlich und mechanisch schonend fixiert. Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Klappenprothese bereitzustellen, welche minimalinvasiv implantierbar ist und welche aufgrund der schonenden Anbindung der Klappenstrukturen eine längere Lebensdauer der Klappensegel unter zyklischer Last bereitstellen kann.It is therefore the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. It is in particular the object of the present invention to provide a valve stent which is reversibly compressible and expandable and which fixes artificial valve structures reliably and mechanically gently over longer periods of time. Furthermore, it is the object of the present invention to provide a valve prosthesis which can be implanted in a minimally invasive manner and which, due to the gentle connection of the valve structures, can provide a longer service life of the valve leaflets under cyclic load.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche, gerichtet auf den erfindungsgemäßen Klappen-Stent sowie die erfindungsgemäße Klappenprothese. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, solange sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.The problem is solved by the features of the independent claims, directed to the valve stent according to the invention and the valve prosthesis according to the invention. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, in the description or in the figures, whereby further features described or shown in the subclaims, in the description or in the figures can represent an object of the invention individually or in any combination, as long as the context does not clearly indicate the opposite.
Erfindungsgemäß ist demzufolge ein Klappen-Stent zur minimal-invasiven Implantation in den menschlichen oder tierischen Körper. Der Klappen-Stent umfasst mindestens ein tubuläres, mechanisch komprimierbares und entfaltbares Stent-Gerüst mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung und ein oder mehrerer im Stent-Gerüst integrierter Aufnahmerahmen für ein oder mehrere Klappensegel, wobei die Aufnahmerahmen für die Klappensegel axial in der Mantelfläche des tubulären Stent-Gerüsts ausgerichtet sind und die gesamte axiale Längenausdehnung H der Aufnahmerahmen kleiner oder gleich der Strecke von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung des Klappen-Stents ist, wobei ein Bereich von größer oder gleich der 25% der maximalen Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens in Richtung der Ausströmöffnung nicht am Stent-Gerüst angeordnet und frei gegenüber dem Stent-Gerüst radial bewegbar ist.According to the invention, a valve stent for minimally invasive implantation in the human or animal body is therefore provided. The valve stent comprises at least one tubular, mechanically compressible and deployable stent framework with an inflow opening and an outflow opening and one or more receiving frames for one or more valve leaflets integrated in the stent framework, wherein the receiving frames for the valve leaflets are aligned axially in the outer surface of the tubular stent framework and the total axial length H of the receiving frames is less than or equal to the distance from the inflow opening to the outflow opening of the valve stent, wherein an area of greater than or equal to 25% of the maximum length H of the receiving frame in the direction of the outflow opening is not arranged on the stent framework and is freely movable radially relative to the stent framework.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass über oben angegebenen Aufbau Klappen-Stents mit Klappensegeln bereitgestellt werden können, welche minimal-invasiv implantierbar sind und bei denen das Klappengewebe eine deutlich höhere Anzahl an Lastwechseln ohne mechanischen Verschleiß widerstehen können. Es ergeben sich somit langlebige Klappenprothesen, die unter einer möglichst großen Schonung der Patienten einsetzbar sind und die ohne Verlust der originären Funktionalität sehr lange im menschlichen oder tierischen Körper verbleiben können. Ein weiterer Vorteil dieses Aufbaus kann auch darin bestehen, dass die Anbindung der Klappengewebe an den Stent so vorteilhaft ist, dass das Klappengewebe ohne das Auftreten von Rissen einzelner Gewebebestandteile intakt bleibt und insofern auch keine weiteren Einlagerungs- oder Ablagerungspunkte für körpereigenes Gewebe oder Verkalkung bietet. Durch die verringerte Ablagerungsneigung kann ebenfalls die Langlebigkeit des Klappen-Stents vergrößert werden. Der Aufbau des Stents zur Fixierung der Klappensegel ist zudem mit den herkömmlichen Herstellungsweisen von Stents kompatibel, so dass für die verbesserte Anbindung der Klappensegel auf übliche Stent-Herstellungsweisen zurückgegriffen werden kann. Durch die Ausgestaltung der Stents können zudem viele unterschiedliche Klappensegel sicher fixiert werden, so dass auf die jeweilige Anwendungssituationen adaptierte Lösungen möglich sind. Dies ist in Summe vorteilhafter als die derzeit existierenden Lösungen, welche entweder nicht minimal-invasiv implantierbar sind oder welche nach noch verbesserungsfähigen Zeiträumen Spuren mechanischer Beanspruchung und Kalkablagerungen am Klappensegel zeigen.Surprisingly, it was found that the above-mentioned structure can be used to provide valve stents with valve leaflets that can be implanted minimally invasively and in which the valve tissue can withstand a significantly higher number of load changes without mechanical wear. This results in long-lasting valve prostheses that can be used with as little stress on the patient as possible and that can remain in the human or animal body for a very long time without losing their original functionality. A further advantage of this structure can be that the connection of the valve tissue to the stent is so advantageous that the valve tissue remains intact without the occurrence of tears in individual tissue components and therefore offers no further storage or deposition points for the body's own tissue or calcification. The reduced tendency for deposition can also increase the longevity of the valve stent. The structure of the stent for fixing the valve leaflets is also compatible with the conventional manufacturing methods of stents, so that the usual stent manufacturing methods can be used for the improved connection of the valve leaflets. The design of the stents also allows many different valve leaflets to be securely fixed, so that solutions adapted to the respective application situations are possible. Overall, this is more advantageous than the currently existing solutions, which either cannot be implanted minimally invasively or which show traces of mechanical stress and calcium deposits on the valve leaflet after periods of time that can still be improved.
Der erfindungsgemäße Klappen-Stent ist ein Klappen-Stent zur minimal-invasiven Implantation in den menschlichen oder tierischen Körper. Einen Klappen-Stent im Sinne der Erfindung ist ein Stent, welcher zusätzlich noch die Funktion einer Klappe aufweist. Die Klappenfunktion beinhaltet, dass der Stents dazu eingerichtet ist, den Stentdurchgang für Flüssigkeiten zu öffnen und zu schließen. Diese Klappenfunktion wird beispielsweise im menschlichen Körper von Herz- oder Venenklappen ausgeführt. Üblicherweise werden die Klappen dabei in Form von Klappensegeln ausgebildet, welche je nach Durchfluss durch die Klappe sich mit den Segelkanten aneinander anlegen und den Durchgang schließen oder aber in einer offenen Konfiguration den Durchfluss von Flüssigkeiten durch die Klappe ermöglichen. Die Klappenfunktion wird insofern durch bewegliche Teile ausgeführt, welche als Funktion der Öffnungsfrequenz sehr häufigen mechanischen Lastwechseln ausgesetzt sind. Der Stent als solches ist üblicherweise ein tubuläres Gebilde, welches zur mechanischen Stabilisierung mit seiner äußeren Mantelfläche in Kontakt zur Gefäßwand in den menschlichen oder tierischen Körper eingebracht wird. Stents sind in unterschiedlichen Ausführungsformen verfügbar und werden beispielsweise in Form von beschichteten oder unbeschichteten lasergeschnittenen Metalltuben angeboten. Stents und insbesondere der erfindungsgemäß einsetzbare Klappen-Stent können minimal-invasiv implantierbar sein. Dies bedeutet, dass für den Einsatz des Klappen-Stents in den jeweiligen Körper der Stent mechanisch zusammenstauchbar (komprimierbar) und erst am Einsatzort wieder entfaltbar ist. Das Zusammenstauchen und Entfalten des Stents inklusive des am Stent angeordneten Klappengewebe lässt sich also reversibel bewerkstelligen. Der erste Schritt der Stentimplantation kann beispielsweise durch Anlegen eines äußeren Zugangs am Patienten erfolgen. Zu diesem Zweck wird eine Kanüle in ein Gefäß eingebracht, welches sich dicht an der Hautoberfläche befindet. Unter Röntgenkontrolle wird anschließend ein Führungskatheter in Richtung der Einsatzstelle vorgeschoben und an dieser Stelle der Stent platziert. Der Klappen-Stent lässt sich also mechanisch so reversibel verkleinern, dass er durch einen Katheter in den menschlichen oder tierischen Körper eingebracht werden kann.The valve stent according to the invention is a valve stent for minimally invasive implantation in the human or animal body. A valve stent in the sense of the invention is a stent which additionally has the function of a valve. The valve function means that the stent is designed to open and close the stent passage for liquids. This valve function is carried out in the human body by heart or vein valves, for example. The valves are usually designed in the form of valve leaflets, which, depending on the flow through the valve, lie against one another with the leaflet edges and close the passage or, in an open configuration, allow the flow of liquids through the valve. The valve function is therefore carried out by movable parts which, as a function of the opening frequency, are exposed to very frequent mechanical load changes. The A stent as such is usually a tubular structure which is inserted into the human or animal body with its outer surface in contact with the vessel wall for mechanical stabilization. Stents are available in different designs and are offered, for example, in the form of coated or uncoated laser-cut metal tubes. Stents and in particular the valve stent that can be used according to the invention can be implanted minimally invasively. This means that for the valve stent to be inserted into the respective body, the stent can be mechanically compressed (compressible) and only unfolded again at the site of use. The compression and unfolding of the stent, including the valve tissue arranged on the stent, can therefore be carried out reversibly. The first step in stent implantation can be carried out, for example, by creating an external access to the patient. For this purpose, a cannula is inserted into a vessel that is close to the surface of the skin. Under X-ray control, a guide catheter is then advanced towards the site of use and the stent is placed at this point. The valve stent can therefore be mechanically reduced in size so that it can be inserted into the human or animal body through a catheter.
Der Klappen-Stent umfasst mindestens ein tubuläres, mechanisch komprimierbares und entfaltbares Stent-Gerüst mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung. Der Klappen-Stent weist im Wesentlichen eine zylindrische Geometrie auf und das Innenvolumen des Stents lässt sich reversibel verkleinern und vergrößern. Die Komprimierbarkeit des Stent-Gerüsts wird üblicherweise dadurch erreicht, dass der Stent nicht vollflächig aus einem Material ausgeführt ist. Der Stent kann beispielsweise in Form eines Drahtgeflechts oder eines lasergeschnittenen Steg-Gerüsts bereitgestellt werden. Der Stent-Zylinder weist an seinen Stirnseiten zwei runde oder ovale Öffnungen auf. Je nach Einsatz des Stents in den Flüssigkeitsfluss unter in-vivo Bedingungen wird eine Öffnung des Stents mit einem Flüssigkeitsvolumen zuerst durchströmt. Diese erste Öffnung ist die Einströmöffnung. Dasselbe Flüssigkeitsvolumen gelangt nach Durchströmen des Stent-Volumens zur zweiten Öffnung und verlässt aus dieser zweiten Öffnung den Stent. Diese zweite Öffnung ist die Ausströmöffnung des Stents.The valve stent comprises at least one tubular, mechanically compressible and deployable stent framework with an inflow opening and an outflow opening. The valve stent essentially has a cylindrical geometry and the internal volume of the stent can be reversibly reduced and increased. The compressibility of the stent framework is usually achieved by the fact that the stent is not made entirely of one material. The stent can be provided, for example, in the form of a wire mesh or a laser-cut bar framework. The stent cylinder has two round or oval openings on its front sides. Depending on the use of the stent in the fluid flow under in-vivo conditions, one opening of the stent is first flowed through with a volume of fluid. This first opening is the inflow opening. After flowing through the stent volume, the same volume of fluid reaches the second opening and leaves the stent from this second opening. This second opening is the outflow opening of the stent.
Im Klappen-Gerüst sind ein oder mehrere integrierte Aufnahmerahmen für ein oder mehrere Klappensegel vorhanden. Zur Ausgestaltung eines Stents im Sinne eines Klappen-Stents muss der Stent zusätzliche Vorrichtungen enthalten, welche die Anbindung eines oder mehrerer Klappensegel ermöglichen. Dazu weist der erfindungsgemäße Klappen-Stent im Klappengerüst ein oder mehrere Aufnahmerahmen auf, welche mit dem Material der Klappensegel wechselwirken und dieses am Stent-Gerüst fixieren. An den Aufnahmerahmen erstreckt sich das Klappensegel von der Innen- zur Außenseite des Klappen-Stents durch das Stent-Gerüst. Als Klappensegel können im Wesentlichen flächige Gebilde aus unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden. Bekannt ist beispielsweise der Einsatz natürlicher Materialien wie beispielsweise Kollagen aus dem Herzbeutel von Schweinen oder Rindern. Es können aber auch synthetische Materialien, beispielsweise aus Kunststoff, eingesetzt werden. Zusätzlich ist es auch möglich, dass gewebte, gestrickte oder gehäkelte Materialien in Form textiler Segel als Klappen eingesetzt werden. Bevorzugt können für den erfindungsgemäßen Klappen-Stent textile Bandgewebe eingesetzt werden. Die Aufnahmerahmen für das oder die Klappensegel sind insofern in das Stent-Gerüst integriert, in dem sie mit dem Gerüst des Stents fest verbunden sind. Dies kann durch eine feste Verankerung der Aufnahmerahmen am Stent-Gerüst erfolgen oder aber, besonders bevorzugt, durch die Ausgestaltung eines Teils des Stent-Gerüsts in der Form, dass dieses als Aufnahmerahmen für die Klappensegel dienen kann. Neben der Fixierung der Klappensegel in den Aufnahmerahmen können die Klappensegel natürlich auch noch weiter am Stent-Gerüst, beispielsweise durch Nähte, angeordnet werden. Die Klappensegel weisen dabei einen Oberflächenbereich auf, welcher mechanisch am Stent-Gerüst fixiert ist. Ein weiterer Teil der Klappensegel ist hingegen nicht am Stent-Gerüst fixiert und ist frei beweglich, so dass dieser Teil die Funktion des Öffnens und des Schließens der Klappe wahrnehmen kann. Bevorzugt kann das Stent-Gerüst mindestens zwei, des Weiteren bevorzugt insbesondere drei Aufnahmerahmen zur Klappenbefestigung aufweisen. Diese höhere Anzahl an Aufnahmerahmen kann insbesondere in den Fällen vorteilhaft sein, in denen die Klappe aus mehreren, beispielsweise drei, einzelnen Klappenteilen ausgebildet ist, welche jeweils einzeln gegeneinander und am Stent-Gerüst fixiert werden. Ein Aufnahmerahmen kann beispielsweise in Form eines schmalen Rechtecks ausgebildet sein. Die länglich ausgebildeten Anbindungsstellen können die in Form mehr oder weniger dünner Schichten vorliegenden Klappensegel dann zur Fixierung an oder in dem Stent-Gerüst aufnehmen. Dazu werden die Klappensegel von Innen durch die Aufnahmerahmen geführt und außerhalb des Stent-Gerüstes gegeneinander und am Stent-Gerüst fixiert. Diese Anbindung kann vorteilhafterweise genutzt werden, falls mehrere unabhängig voneinander vorliegende Klappensegelanteile am Stent-Gerüst gegeneinander und am Stent-Gerüst fixiert werden.The valve framework contains one or more integrated mounting frames for one or more valve leaflets. To design a stent in the sense of a valve stent, the stent must contain additional devices that enable the connection of one or more valve leaflets. For this purpose, the valve stent according to the invention has one or more mounting frames in the valve framework, which interact with the material of the valve leaflets and fix it to the stent framework. The valve leaflet extends from the inside to the outside of the valve stent through the stent framework on the mounting frames. Essentially flat structures made of different materials can be used as valve leaflets. For example, the use of natural materials such as collagen from the pericardium of pigs or cattle is known. However, synthetic materials, such as plastic, can also be used. In addition, it is also possible for woven, knitted or crocheted materials in the form of textile leaflets to be used as valves. Textile ribbon fabrics can preferably be used for the valve stent according to the invention. The support frames for the valve leaflet(s) are integrated into the stent framework in that they are firmly connected to the framework of the stent. This can be done by firmly anchoring the support frames to the stent framework or, particularly preferably, by designing a part of the stent framework in such a way that it can serve as a support frame for the valve leaflets. In addition to fixing the valve leaflets in the support frames, the valve leaflets can of course also be arranged further along the stent framework, for example by means of sutures. The valve leaflets have a surface area that is mechanically fixed to the stent framework. Another part of the valve leaflets, however, is not fixed to the stent framework and is freely movable, so that this part can perform the function of opening and closing the valve. The stent framework can preferably have at least two, further preferably in particular three support frames for fastening the valves. This higher number of receiving frames can be particularly advantageous in cases where the valve is made up of several, for example three, individual valve parts, each of which is individually fixed to one another and to the stent framework. A receiving frame can, for example, be in the form of a narrow rectangle. The elongated connection points can then receive the valve leaflets in the form of more or less thin layers for fixing to or in the stent framework. To do this, the valve leaflets are guided from the inside through the receiving frames and fixed to one another and to the stent framework outside the stent framework. This connection can be used advantageously if several independently present valve leaflet parts are fixed to one another and to the stent framework.
Die Aufnahmerahmen für die Klappensegel sind axial in der Mantelfläche des tubulären Stent-Gerüsts ausgerichtet. Durch die zylindrische Ausgestaltung des tubulären Stent-Gerüstes ergibt sich eine Stent-Mantelfläche, die einer Zylinderoberfläche entspricht. In dieser Mantel- oder Zylinderfläche befinden sich die Aufnahmerahmen für die Klappen. Dies bedeutet insbesondere, dass die Aufnahmerahmen im mechanisch unbelasteten Zustand nicht wesentlich aus der Mantelfläche des Stent-Gerüstes nach Innen oder Außen herausragen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Aufnahmerahmen sich maximal 5 mm, bevorzugt maximal 2,5 mm und weiterhin bevorzugt maximal 1 mm zyklisch bei Klappenschluss ins Innere des Stents und bei Klappenöffnung nach Außen, in Richtung Gefäßwand, erstrecken können. Die Aufnahmerahmen erstrecken sich dabei parallel zur Symmetrieachse des Stent-Gerüsts, sind also im Wesentlichen entlang des Stent-Gerüsts von der Ein- in Richtung Ausströmöffnung ausgerichtet.The support frames for the valve leaflets are aligned axially in the outer surface of the tubular stent framework. The cylindrical design of the tubular stent framework results in a stent outer surface that corresponds to a cylinder surface. The support frames for the valves are located in this outer or cylindrical surface. This means in particular that the support frames do not protrude significantly inwards or outwards from the outer surface of the stent framework when not mechanically loaded. For example, it is possible for the support frames to extend a maximum of 5 mm, preferably a maximum of 2.5 mm and further preferably a maximum of 1 mm cyclically into the interior of the stent when the valve is closed and outwards, towards the vessel wall, when the valve is opened. The support frames extend parallel to the symmetry axis of the stent framework, i.e. are essentially aligned along the stent framework from the inflow opening to the outflow opening.
Die gesamte axiale Längenausdehnung H der Aufnahmerahmen ist kleiner oder gleich der Strecke von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung des Klappen-Stents. Die axiale Längenausdehnung H der Aufnahmerahmen ist die maximale Ausdehnung der Aufnahmerahmen von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung. Somit nimmt der Aufnahmerahmen erfindungsgemäß nicht die gesamte Strecke von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung des Klappen-Stents ein.The total axial length H of the receiving frame is less than or equal to the distance from the inflow opening to the outflow opening of the valve stent. The axial length H of the receiving frame is the maximum extension of the receiving frame from the inflow opening to the outflow opening. Thus, according to the invention, the receiving frame does not take up the entire distance from the inflow opening to the outflow opening of the valve stent.
Ein Bereich von größer oder gleich der 25% der maximalen Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens in Richtung der Ausströmöffnung ist nicht am Stent-Gerüst angeordnet und frei gegenüber dem Stent-Gerüst radial bewegbar. Der Aufnahmerahmen ist zwar Teil des Stent-Gerüstes und ist in der tubulären Mantelfläche des Stent-Gerüsts angeordnet, ist aber über seine axiale Ausdehnung nicht gleichmäßig durch Streben mechanisch mit dem Stent-Gerüst verbunden. Während ein Teil des Aufnahmerahmens fest mit dem Stent-Gerüst verbunden ist, ist ein Teil des Aufnahmerahmens nicht mit dem Stent-Gerüst verbunden. Dieser nicht mit dem Stent-Gerüst verbundene Bereich befindet sich in Richtung der Ausströmöffnung des Stents und dieser Teil ist frei radial gegenüber dem Stent-Gerüst bewegbar. Erfindungsgemäß ist somit mindestens ein Viertel der maximalen Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens nicht mit dem Stent-Gerüst verbunden. Die Anbindung an das Stent-Gerüst erfolgt in diesem Fall über die weiteren maximal 75 % des Aufnahmerahmens, welche in Richtung der Einströmöffnung punktuell oder durch querverlaufende Streben mit dem Stent-Gerüst verbunden sein können. Der nicht mit dem Stent-Gerüst verbundene Teil kann somit gegen das Stent-Gerüst annähernd frei beweglich sein. Die freie Beweglichkeit ergibt sich insbesondere bei der zyklischer Zugbelastung der im Aufnahmerahmen eingefassten Klappensegelenden bei Klappenschluss. Der Aufnahmerahmen ist dann frei gegenüber dem Stent-Gerüst radial nach innen, in Richtung der Hauptachse der auftretenden Kräfte, auslenkbar. An area of greater than or equal to 25% of the maximum length H of the receiving frame in the direction of the outflow opening is not arranged on the stent framework and can move freely radially relative to the stent framework. Although the receiving frame is part of the stent framework and is arranged in the tubular outer surface of the stent framework, it is not mechanically connected to the stent framework evenly by struts over its axial extent. While part of the receiving frame is firmly connected to the stent framework, part of the receiving frame is not connected to the stent framework. This area not connected to the stent framework is located in the direction of the outflow opening of the stent and this part can move freely radially relative to the stent framework. According to the invention, at least a quarter of the maximum length H of the receiving frame is therefore not connected to the stent framework. In this case, the connection to the stent framework is made via the remaining maximum 75% of the support frame, which can be connected to the stent framework at certain points in the direction of the inflow opening or by means of transverse struts. The part not connected to the stent framework can therefore be almost freely movable relative to the stent framework. The free mobility arises in particular from the cyclic tensile load on the valve leaflet ends enclosed in the support frame when the valve is closed. The support frame can then be freely deflected radially inwards relative to the stent framework, in the direction of the main axis of the forces occurring.
Insbesondere kann eine radiale Auslenkung dieses Teils des Aufnahmerahmens also in Richtung des Stent-Inneren und teilweise auch in Richtung Gefäßwand erfolgen. Dieser Teil kann also flexibel Kräfte der sich bewegenden Klappensegel aufnehmen und gerichtet an den Anknüpfungspunkten an das Stent-Gerüst weitergeben. Durch diese Anordnung können insbesondere die auf die Klappensegel wirkenden zyklischen Lastspitzen bei Klappenschluss mechanisch kompensiert und das Klappensegelmaterial im Bereich der Anbindung an die Aufnahmerahmen und das Stent-Gerüst geschont werden. Durch das flexible Abfedern der an den Klappen-Aufnahmen auftretenden mechanischen Kräfte kann die gesamte Last reduziert und insbesondere die Spitzenlast auf die Klappensegel herabgesetzt werden. Dadurch kann die Anbindungsstelle geschont und eine deutlich höhere Dauerfestigkeit, d.h. höhere Zahl an Belastungszyklen, der Klappensegel erreicht werden.In particular, this part of the support frame can be radially deflected in the direction of the stent interior and partially also in the direction of the vessel wall. This part can therefore flexibly absorb forces from the moving valve leaflets and pass them on to the stent framework at the connection points. This arrangement can mechanically compensate for the cyclical load peaks acting on the valve leaflets when the valve closes and protect the valve leaflet material in the area of the connection to the support frame and the stent framework. By flexibly cushioning the mechanical forces occurring at the valve supports, the overall load can be reduced and in particular the peak load on the valve leaflets can be reduced. This protects the connection point and significantly higher fatigue strength, i.e. a higher number of load cycles, of the valve leaflets can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Klappen-Stents kann ein Bereich von größer oder gleich der 50% der Längenausdehnung H des Aufnahmerahmens in Richtung der Ausströmöffnung nicht am Stent-Gerüst angeordnet sein. Zur besonders flexiblen und klappenschonenden Anbindung der Klappensegel hat sich eine freie Beweglichkeit der oberen 50% des Aufnahmegerüstes als besonders geeignet herausgestellt. In diesem Bereich liegt der Aufnahmerahmen zwar in der Mantelfläche des Stent-Gerüsts, ist jedoch nicht mit dem Stent-Gerüst durch ausstromwärts orientierte Längsstreben oder tangential oder schräg verlaufende Streben verbunden. Die auftretenden Kräfte beim Öffnen und Schließen der Klappensegel können zu einem hohen Anteil sicher in das Stent-Gerüst abgeleitet werden, ohne eine zu hohe Krafteinwirkung auf den oberen Teil der Anbindung der Klappensegel an die Aufnahmerahmen und somit auch das Stent-Gerüst zu bewirken. Es kann ein signifikanter Anteil des Aufnahmerahmens radial frei schwingen und so die mechanischen Kräfte auf die Klappensegel reduzieren helfen.In a preferred embodiment of the valve stent, an area of greater than or equal to 50% of the length H of the support frame in the direction of the outflow opening cannot be arranged on the stent framework. For a particularly flexible and valve-friendly connection of the valve leaflets, free mobility of the upper 50% of the support frame has proven to be particularly suitable. In this area, the support frame lies in the outer surface of the stent framework, but is not connected to the stent framework by longitudinal struts oriented outflow or tangential or oblique struts. The forces that occur when the valve leaflets are opened and closed can be safely diverted to a large extent into the stent framework without causing too much force to act on the upper part of the connection of the valve leaflets to the support frame and thus also on the stent framework. A significant portion of the support frame can swing freely radially and thus help reduce the mechanical forces on the valve leaflets.
Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Klappen-Stents kann der Aufnahmerahmen zumindest partiell mit einem Kunststoff oder einem Textil beschichtet sein. Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Kontaktstelle zwischen Klappensegel und Stent nicht als Metallkontakt ausgeführt ist. Insbesondere die Anbindungen unterschiedlicher Klappensegelmaterialien an Metall-Gerüstteile des Aufnahmerahmens oder Stents kann dazu beitragen, dass die Klappensegelmaterialien über die Zeit mechanisch stark belastet werden und nachgeben. Durch eine flexible Anbindung der Klappensegel an das Stent-Gerüst in Verbindung mit einer textilen oder polymeren Pufferschicht, kann ein synergistischer Effekt und somit längere Standzeiten des Klappen-Stents unter Last erreicht werden.In a further preferred embodiment of the valve stent, the receiving frame can be at least partially coated with a plastic or a textile. Furthermore, it has proven to be particularly advantageous that the contact point between the valve leaflet and the stent is not designed as a metal contact. In particular, the connections of different valve leaflets materials to metal framework parts of the support frame or stent can contribute to the valve leaflet materials being subjected to high mechanical stress over time and giving way. By flexibly connecting the valve leaflets to the stent framework in conjunction with a textile or polymer buffer layer, a synergistic effect and thus longer service life of the valve stent under load can be achieved.
Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes des Klappen-Stents kann der Aufnahmerahmen in nur einer Höhenposition in der Höhe der Stent-Gerüstmitte am Stent-Gerüst angeordnet sein. Zur möglichst flexiblen Anbindung der Klappensegel an das Stent-Gerüst hat sich eine Ausgestaltung bewährt, in welcher der Aufnahmerahmen an nur einer Stelle am Stent-Gerüst fixiert ist. In dieser Ausgestaltung kann der obere Teil in Richtung Ausströmöffnung frei gegen das Stent-Gerüst schwingen. Der untere Teil der Klappensegelenden kann durch Nähte an dem Stent-Gerüst fixiert werden. Letzteres kann insbesondere dazu beitragen, dass die Zellen, aus denen das Stent-Gerüst besteht, bei Aufdehnung gleichmäßig öffnen und somit die Langlebigkeit der Stent-Klappe-Kombination verlängert wird.In a further preferred aspect of the valve stent, the support frame can be arranged in only one height position at the height of the stent frame center on the stent frame. In order to connect the valve leaflets to the stent frame as flexibly as possible, a design in which the support frame is fixed to the stent frame at only one point has proven to be effective. In this design, the upper part can swing freely against the stent frame in the direction of the outflow opening. The lower part of the valve leaflet ends can be fixed to the stent frame by sutures. The latter can in particular help to ensure that the cells that make up the stent frame open evenly when expanded, thus extending the longevity of the stent-valve combination.
Nach einer bevorzugten Charakteristik des Klappen-Stents kann der Aufnahmerahmen in zwei Höhenpositionen am Stent-Gerüst angeordnet sein, wobei die erste Höhenposition in der Höhe der Einströmöffnung und die zweite Höhenposition in der Höhe der Stent-Gerüstmitte ist. Zur sicheren uns stabilen Lastaufnahme der auf die Klappensegel ausgeübten Kräfte, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der Aufnahmerahmen insbesondere an zwei Stellen am Stent-Gerüst angebunden ist. Eine der Stellen befindet sich etwa in Richtung oder Nahe der Einströmöffnung und die andere Anbindungsstelle liegt ca. in der Mitte des Stent-Gerüsts. Die Stent-Gerüstmitte meint in diesem Zusammenhang die Umfangsposition auf dem Zylinder, welche auf dem Umfang mittig zwischen Ein- und Ausströmöffnung liegt. According to a preferred characteristic of the valve stent, the support frame can be arranged in two height positions on the stent framework, with the first height position being at the height of the inflow opening and the second height position being at the height of the stent framework center. In order to safely and stably absorb the forces exerted on the valve leaflets, it has proven particularly advantageous that the support frame is connected to the stent framework at two points in particular. One of the points is located approximately in the direction of or near the inflow opening and the other connection point is approximately in the middle of the stent framework. The stent framework center in this context means the circumferential position on the cylinder, which is located on the circumference in the middle between the inflow and outflow opening.
Eine Abweichung der Positionen von ca. 10% in beide Richtungen bezogen auf die gesamte Stenthöhe ist noch praktikabel. Eventuelle weitere Verbindungen zwischen Aufnahmerahmen und Stent-Gerüst können sich beispielsweise zwischen den beiden beschriebenen Höhenpositionen befinden.A positional deviation of approximately 10% in both directions relative to the total stent height is still feasible. Any additional connections between the receiving frame and the stent framework can, for example, be located between the two height positions described.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Klappen-Stents kann der Aufnahmerahmen gegenüber dem Stent-Gerüst eine reversible maximale Schwingungsamplitude von größer oder gleich 0,01 und kleiner oder gleich 0,2 bezogen auf den Innendurchmesser des Stent-Gerüstes aufweisen. Zur mechanisch sicheren, aber dennoch materialschonenden Anbindung des Klappenmaterials an das Stent-Gerüst hat sich oben angegebener Bereich an möglichen Schwingungsamplituden des ausstromseitigen Randes des Aufnahmerahmens als besonders geeignet herausgestellt. Die maximalen Amplituden dieses Randes sind nicht zu klein, sodass eine relevante Ableitung der Kräfte aus den Klappensegel auf das Stent-Gerüst gegeben ist. Die Amplituden sind aber nicht zu groß, sodass eine verlässliche und reproduzierbare Beweglichkeit (Öffnung und Schließung) der Klappensegel gewährleistet wird. Die maximale Amplitude ergibt sich aus der maximalen Auslenkung der obersten ausströmseitig befindlichen Spitze des Aufnahmerahmens gegenüber der tubulären Mantelfläche des Stent-Gerüsts. Für eine Klappen-Funktionsdauer von gut 5 Jahren muss der Aufnahmerahmen sicher 200 Millionen Mal mit dieser Amplitude bewegt werden können, ohne dass der Aufnahmerahmen bricht. Die Auslenkung der Aufnahmerahmenspitze kann beispielsweise 0,5 mm/s betragen.In a further preferred embodiment of the valve stent, the receiving frame can have a reversible maximum vibration amplitude of greater than or equal to 0.01 and less than or equal to 0.2 relative to the inner diameter of the stent frame relative to the stent frame. The above-mentioned range of possible vibration amplitudes of the outflow-side edge of the receiving frame has proven to be particularly suitable for mechanically secure, but nevertheless material-friendly connection of the valve material to the stent frame. The maximum amplitudes of this edge are not too small, so that a relevant derivation of the forces from the valve leaflets to the stent frame is ensured. The amplitudes are not too large, however, so that reliable and reproducible mobility (opening and closing) of the valve leaflets is guaranteed. The maximum amplitude results from the maximum deflection of the uppermost tip of the receiving frame on the outflow side relative to the tubular surface of the stent frame. For a flap to function for a good five years, the support frame must be able to be moved 200 million times with this amplitude without breaking. The deflection of the support frame tip can be 0.5 mm/s, for example.
Innerhalb eines bevorzugten Aspektes des Klappen-Stents kann die Form des Aufnahmerahmens zumindest abschnittsweise die Symmetrie des Stent-Gerüstes in derselben Höhenposition des Stents aufnehmen. Zur besonders günstigen Ableitung der durch die Klappe auf den Stent auftretenden Kräfte hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der Klappenrahmen nicht nur eine auf die Anbindung der Klappensegel geeignete Symmetrie aufweist. Zur reinen Aufnahme der meist flächig ausgeführten Klappensegelmaterialien ist in der Regel ein rechteckiger Rahmen oder ein Schlitz im Stent-Gerüst geeignet. Diese Symmetrie der Aufnahme und Fixierung der Klappensegel kann aber vorteilhafterweise so abgewandelt werden, dass in bestimmten Bereichen des Aufnahmerahmes eine nicht schlitzförmige Symmetrie ausgebildet wird. So kann beispielsweise bevorzugt der untere Teil des Aufnahmerahmens in Richtung Einströmöffnung eine Rauten- oder eine Wabensymmetrie aufweisen. Dies ist insbesondere in den Fällen vorteilhaft, in denen auch der Stent in diesen Bereichen eine Rauten- oder Wabensymmetrie im Stent-Gerüst aufweist. In Verbindung mit zusätzlichen Nähten aus nichtresorbierbarem Nahtmaterial, bevorzugt unter Verbindung zweier benachbarter Zellen (Waben) des Stent-Gerüsts mit dem Klappensegel-Enden können durch diese Ausgestaltung die Klappensegel zum einen sicher gehalten und zum anderen eine besonders symmetrische Krafteinleitung in das weitere Stent-Gerüst zur Kompression und Wiederentfaltung bei Implantation gewährleistet werden. Beispiele zur Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind weiter hinten in den Figuren angegeben.In a preferred aspect of the valve stent, the shape of the receiving frame can at least partially accommodate the symmetry of the stent framework at the same height position of the stent. In order to ensure particularly favorable dissipation of the forces exerted by the valve on the stent, it has proven to be particularly advantageous that the valve frame not only has a symmetry suitable for connecting the valve leaflets. A rectangular frame or a slot in the stent framework is generally suitable for simply accommodating the valve leaflet materials, which are usually flat. This symmetry of the reception and fixation of the valve leaflets can, however, advantageously be modified in such a way that a non-slot-shaped symmetry is formed in certain areas of the receiving frame. For example, the lower part of the receiving frame in the direction of the inflow opening can preferably have a diamond or honeycomb symmetry. This is particularly advantageous in cases in which the stent also has a diamond or honeycomb symmetry in the stent framework in these areas. In conjunction with additional seams made of non-absorbable suture material, preferably by connecting two adjacent cells (honeycombs) of the stent framework with the valve leaflet ends, this design can hold the valve leaflets securely on the one hand and ensure a particularly symmetrical introduction of force into the further stent framework for compression and re-expansion during implantation on the other. Examples of the design of this embodiment are given further down in the figures.
Des Weiteren erfindungsgemäß ist eine Klappen-Prothese aus einem erfindungsgemäßen Klappen-Stent und mindestens einem Klappensegel. Die Vorteile für die erfindungsgemäße Klappen-Prothese ergeben sich insbesondere durch das erfindungsgemäße Zusammenspiel und die Anbindung der Klappensegel an das Stent-Gerüst zur Ausbildung einer Klappen-Prothese. Es wird in diesem Zusammenhang auf die Vorteile des Klappen-Stents in Verbindung mit den einsetzbaren Klappensegel verwiesen. Diese Vorteile können insbesondere in den Fällen besonders hoch sein, in denen die Klappensegel nicht aus einem einzigen Stück gefertigt sind. Die Klappe kann aus mehreren Klappensegeln bestehen, welche an mehreren Aufnahmerahmen und gegebenenfalls weiter auch am Stent-Gerüst gegeneinander fixiert sein können. Durch die Fixierung der Klappenteile gegeneinander, welche hauptsächlich an den Aufnahmerahmen erfolgt, kann ein mechanisch stabiles Konstrukt geschaffen werden, welches hohen Kräften und insbesondere häufigen Lastzyklen deutlich besser widerstehen kann.Furthermore, the invention relates to a valve prosthesis comprising a valve stent according to the invention and at least one valve leaflet. The advantages of the valve prosthesis according to the invention arise in particular from the interaction according to the invention and the connection of the valve leaflets to the stent framework to form a valve prosthesis. In this context, reference is made to the advantages of the valve stent in connection with the insertable valve leaflets. These advantages can be particularly high in cases in which the valve leaflets are not made from a single piece. The valve can consist of several valve leaflets, which can be fixed to one another on several support frames and, if necessary, also on the stent framework. By fixing the valve parts to one another, which mainly takes place on the support frames, a mechanically stable structure can be created that can withstand high forces and, in particular, frequent load cycles much better.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Klappen-Prothese kann das Klappensegel ein Bandgewebe umfassen. Der erfindungsgemäße Aufbau aus einem Klappen-Stent und Klappensegel aus einem Bandgewebe hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Bandgewebe können sich aufgrund ihrer mechanischen Struktur insbesondere zur Anbindung mittels teils frei schwingender Aufnahmerahmen an das Stent-Gerüst eignen. Hierdurch können für die physikalischen Eigenschaften der Bandgewebe große Freiheitsgrade erreicht werden, welche aufgrund der mechanischen Beanspruchung an den Stent-Anbindungsstellen so nicht möglich wären. Somit können andere Bandgewebetypen erschlossen und für bestehende Bandgewebetypen die Dauerfestigkeit unter zyklischer Last deutlich verlängert werden.In a preferred embodiment of the valve prosthesis, the valve leaflet can comprise a ligamentous fabric. The inventive structure of a valve stent and valve leaflet made of a ligamentous fabric has proven to be particularly advantageous. Due to their mechanical structure, ligamentous fabrics are particularly suitable for connection to the stent framework using partially freely swinging support frames. This allows a large degree of freedom to be achieved for the physical properties of the ligamentous fabrics, which would not otherwise be possible due to the mechanical stress at the stent connection points. This makes it possible to develop other ligamentous fabric types and to significantly extend the fatigue strength under cyclic load for existing ligamentous fabric types.
Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Klappen-Prothese kann das Klappensegel aus mindestens zwei aneinander angeordneten Bandgeweben ausgebildet sein und der Klappen-Stent mindestens zwei Aufnahmerahmen aufweisen, wobei jeweils zwei Bandgewebeenden jeweils an einem Aufnahmerahmen eingefasst und gegeneinander angeordnet sind. Ausführungsformen mit mehreren, aneinander angeordneten Bandgeweben können besonders günstige mechanische Eigenschaften im Zusammenhang mit teils frei schwingenden Aufnahmerahmen aufweisen. Die einzelnen Bandgewebe können an den Aufnahmerahmen sicher gegeneinander fixiert werden und die Lasten werden von den einzelnen Bandgeweben im Klappenbereich besonders gut auf das Stent-Gerüst übertragen. Beides kann die Langlebigkeit der Prothesen unter in-vivo Bedingungen deutlich verbessern.In a further preferred embodiment of the valve prosthesis, the valve leaflet can be made of at least two band fabrics arranged next to one another and the valve stent can have at least two receiving frames, with two band fabric ends each being enclosed in a receiving frame and arranged against one another. Embodiments with several band fabrics arranged next to one another can have particularly favorable mechanical properties in connection with partially freely swinging receiving frames. The individual band fabrics can be securely fixed against one another on the receiving frames and the loads are transferred particularly well from the individual band fabrics in the valve area to the stent framework. Both can significantly improve the longevity of the prostheses under in-vivo conditions.
Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes der Klappen-Prothese können die Bandgewebe gegeneinander vernäht sein. Neben einer möglichen mechanischen Fixierung gegen das Stent-Gerüst, hat es sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, dass die Bandgewebe im Bereich der Aufnahmerahmen jeweils an ihren Bandgewebeenden gegen- oder aneinander vernäht sind. Durch die gegenseitige mechanische Fixierung können die einzelnen Bandgewebe sich zumindest zum Teil unabhängig voneinander bewegen und erhalten den mechanischen Zusammenhalt nur im Bereich der Aufnahmerahmen. Eine Vernähung hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft herausgestellt, da diese flexibel und sicher genug ist, die auftretenden mechanischen Kräfte aufzunehmen.In a further preferred aspect of the valve prosthesis, the band tissues can be sewn together. In addition to a possible mechanical fixation against the stent framework, it has proven particularly advantageous that the band tissues are sewn against or to each other at their band tissue ends in the area of the receiving frame. Due to the mutual mechanical fixation, the individual band tissues can move at least partially independently of each other and only maintain mechanical cohesion in the area of the receiving frame. Suturing has proven advantageous in this context, as it is flexible and secure enough to absorb the mechanical forces that occur.
Nach einer bevorzugten Charakteristik der Klappen-Prothese können die Bandgewebe gegeneinander verklebt sein. Neben einer möglichen mechanischen Fixierung gegen das Stent-Gerüst hat es sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, dass die Bandgewebe im Bereich der Aufnahmerahmen an den jeweiligen Bandgewebeenden gegen- oder aneinander verklebt sind. Durch die gegenseitige chemische Fixierung können die einzelnen Bandgewebe sich zumindest zum Teil unabhängig voneinander bewegen und erhalten den Zusammenhalt nur im Bereich der Aufnahmerahmen. Eine Verklebung hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft herausgestellt, da diese flexibel und sicher genug ist die auftretenden mechanischen Kräfte aufzunehmen.According to a preferred characteristic of the valve prosthesis, the band tissues can be glued to one another. In addition to a possible mechanical fixation against the stent framework, it has proven particularly advantageous that the band tissues are glued to one another or to one another at the respective band tissue ends in the area of the receiving frame. Due to the mutual chemical fixation, the individual band tissues can move at least partially independently of one another and only maintain cohesion in the area of the receiving frame. Gluing has proven advantageous in this context, as it is flexible and secure enough to absorb the mechanical forces that occur.
Innerhalb eines bevorzugten Aspektes der Klappen-Prothese können in oder an den Kontaktstelle der Bandgeweben außerhalb des Stents-Innenvolumens ein oder mehrere sich axial erstreckende Kunststoff- oder Metallverstärkungen angebracht sein. Zur flexiblen Adaption der Steifigkeit der Kontaktflächen der einzelnen Klappensegelbestandteile im Bereich der Aufnahmerahmen hat es sich als günstig erwiesen, Verstärkungen in Form von Stäben oder Röhren angrenzend an die äußere Mantelfläche des Stent-Gerüsts einzubringen. Die Stäbe oder Röhren können dabei vor der Fixierung der Klappensegel gegeneinander zwischen oder an der Fixierungs- oder direkten Kontaktstelle unterschiedlicher Klappenteile angebracht werden. Die Verstärkungen können eine homogene Steifigkeit über die gesamte Verstärkung aufweisen. Es ist prinzipiell aber auch möglich, dass die Verstärkungen eine inhomogene Steifigkeit aufweisen, wobei beispielsweise der obere Teil der Verstärkung in Richtung Austrittsöffnung elastischer als der untere Teil der Verstärkung ist. Hierdurch können die Kraftaufnahme und die Kraftweiterleitung unabhängig vom eingesetzten Klappensegelmaterial besonders genau eingestellt werden.In a preferred aspect of the valve prosthesis, one or more axially extending plastic or metal reinforcements can be attached in or at the contact point of the ligamentous tissue outside the stent's internal volume. In order to flexibly adapt the stiffness of the contact surfaces of the individual valve leaflet components in the area of the receiving frame, it has proven advantageous to insert reinforcements in the form of rods or tubes adjacent to the outer surface of the stent framework. The rods or tubes can be attached between or at the fixation or direct contact point of different valve parts before the valve leaflets are fixed to one another. The reinforcements can have a homogeneous stiffness across the entire reinforcement. In principle, however, it is also possible for the reinforcements to have an inhomogeneous stiffness, with, for example, the upper part of the reinforcement being more elastic in the direction of the outlet opening than the lower part of the reinforcement. This allows the force absorption and force transmission to be adjusted particularly precisely, regardless of the valve leaflet material used.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Figuren veranschaulicht und in den nachfolgenden Beispielen erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.Further advantages and advantageous embodiments of the inventive objects will be which is illustrated by the figures and explained in the examples below. It should be noted that the figures are only descriptive and are not intended to limit the invention in any way.
Es zeigen die
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1 ein Stent-Gerüst für einen Klappen-Stent nach dem Stand der Technik; -
2 schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Klappen-Stents im entfalteten Zustand in einem Ausschnitt; -
3 schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Klappen-Stents im komprimierten Zustand in einem Ausschnitt; -
4 schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Klappen-Stents im entfalteten Zustand in einem Ausschnitt; -
5 schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Klappen-Stents im komprimierten Zustand in einem Ausschnitt.
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1 a stent framework for a valve stent according to the state of the art; -
2 schematically shows an embodiment of a valve stent according to the invention in the unfolded state in a detail; -
3 schematically shows an embodiment of a valve stent according to the invention in the compressed state in a detail; -
4 schematically shows an embodiment of a valve stent according to the invention in the unfolded state in a detail; -
5 schematically shows an embodiment of a valve stent according to the invention in the compressed state in a detail.
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