DE69220355T2

DE69220355T2 - Selbstausspreizbare, vaskuläre Endoprothese

Info

Publication number: DE69220355T2
Application number: DE69220355T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Sgro
Original assignee: Cogent
Current assignee: Sofradim Production SAS
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2012-04-25
Also published as: DE69220355D1; FR2671280B1; EP0566807B1; FR2671280A1; EP0566807A1; ES2104880T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der inneren chirurgischen Medizin, insbesondere der arteriellen Pathologie, jedoch auch in allgemeinerer Weise das Gebiet der Pathologie anderer Blutgefäße, wie der Venenbahnen, wobei die Erfindung eine vaskuläre Endoprothese zum Ziel hat, die bei unveränderlicher Elastizität und geringfügiger Verkürzung selbstausdehnbar ist, wie dies im Oberbegriff des Anspruches 1 definiert ist. Eine derartige Endoprothese ist aus dem Dokument DE-A-34 17 738 bekannt, auch wenn diese insbesondere als Blutfilter verwendet wird.
Im derzeitigen Stand der Technik existieren bereits endoluminale arterielle Prothesen, die in der internationalen medizinischen Literatur mit dem englischen Ausdruck "stent" bezeichnet werden.
Diese Prothesen sind zweierlei Art:
- Die einen sind aus einem nicht-elastischen metallischen Material, das unter der Wirkung eines aufblasbaren Ballons von innen nach außen ausdehnbar ist.
- Die anderen bestehen aus einem elastischen metallischen Material (siehe z.B. DE-U-8 812 719) und/oder bestehen aus metallischen Maschen. Diese werden gespannt in den lichten Raum des Gefäßes eingeführt, wobei sich ihr Durchmesser vergrößert, wenn ihre Längsstreckung nachläßt.
Diese Prothesen weisen verschiedene Nachteile auf:
- Diejenigen der ersten Art erfordern ein sorgfältiges Anpassen auf einen Ballon, da sie nicht mehr zurückgezogen werden können, sobald sie einmal ausgedehnt sind.
- Diejenigen der zweiten Art haben nicht diesen Nachteil, jedoch erfordert die Struktur ihrer Maschen eine beträchtliche Längsstreckung, um ihren Durchmesser zu vermindern, wobei diese Bedingung unerläßlich ist, um sie in ein Gefäß einführen zu können. Sobald sie einmal eingeführt worden sind, müssen sie im Inneren des Gefäßes weit zurückgezogen werden, wodurch die Schwierigkeiten beim Einpassen und die Reibung an den Wänden des Gefäßes über eine Länge von mehreren Zentimetern beträchtlich sind.
Um die Notwendigkeit einer zu weiten Streckung und um Reibungen an den Wänden zu vermeiden, ist die erfindungsgemäße Endoprothese gemäß einer speziellen Geometrie ausgestaltet, die ihre Neuartigkeit begründet.
Die erfindungsgemäße Endoprothese ist im Anspruch 1 definiert und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Gesamtheit zylindrisch ist und aus in gerader Anzahl zusammengefügten längsverlaufenden Achsen besteht, die aus elastischen und festen Materialien hergestellt sind, und mit denen ebenfalls elastische Streben fest verbunden sind, die unter einem bestimmten Winkel querverlaufend angeordnet sind und zwischen zwei benachbarten Achsen gleichmäßige Sprossenleitern bilden, wobei die verschiedenen in Längsrichtung miteinander verbundenen Sprossenleitern einen weitgehend durchbrochenen Zylinder bilden.
Die erfindungsgemäße Endoprothese besteht aus zusammengefügten Einheitselementen, die drei Achsen aufweisen: Von den beiden äußeren Achsen aus treffen die querverlauf enden elastischen Streben unter einem konvergierenden Winkel auf die dazwischenliegende Achse, wobei die querverlauf enden Streben in Form eines offenen "V" angeordnet sind und mit der dazwischenliegenden Achse eine Struktur in Form eines "Fischgrätenmusters" bilden.
Wenn auf die äußeren Achsen und die dazwischenliegende Achse in Längsrichtung entgegengesetzt gerichtete zugkräfte ausgeübt werden, schließen sich die "V"'s, wobei sich die äußeren Achsen der dazwischenliegenden Achse nähern. Die Längsverschiebung der Achsen ist sehr geringfügig, um das Schließen der "V"'s und das gegenseitige Annähern der Achsen zu erreichen.
Indem die benachbarten längsverlaufenden Achsen in entgegengesetzter Richtung gezogen werden, rufen die auf die gesamte Prothese ausgeübten zugkräfte eine Verringerung des Durchmessers des Zylinders hervor, indem die Achsen einander angenähert werden. Man kann somit durch eine Streckung geringfügiger Weite und durch eine geringfügige Längsverschiebung der Achsen von einer weitgehend durchbrochenen zylindrischen Röhre von einem gegebenen Durchmesser zu einer Röhre von einem geringeren Durchmesser gelangen.
Da die "V"-förmige Struktur der Streben elastisch ist, nimmt die Röhre ihre ursprüngliche Form an, wenn die Zugkraft nachgelassen wird.
Der Durchmesser der erfindungsgemäßen Prothese ist von dem zu behandelnden anatomischen Kanal abhangig, wobei er von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern variieren kann, während ihre Länge ebenfalls an die Bedürfnisse angepaßt ist.
Wenn auch die vorliegende Erfindung nur die zuvor beschriebene Prothese betrifft, bezieht sich die Beschreibung aus Gründen der Erläuterung ebenso auf ein System für ihre Anwendung, die aus zwei konzentrischen Zylindern mit geringen Durchmessern zusammengesetzt ist, wobei das distale Ende der Endoprothese an dem Ende des Zylinders kleineren Durchmessers und ihr proximales Ende an dem Ende des Zylinders größeren Durchmessers befestigt ist.
Beim Aufziehen der Endoprothese auf den Zylinder größeren Durchmessers wird die Endoprothese gestreckt, um dadurch ihren Durchmesser zu verringern. Derartig gespannt kann sie an die gewünschte Stelle gebracht werden. Sie wird dann entspannt, um sich an die Wände der Arterie anzuschmiegen. Sie kann von neuem gespannt werden, um sie erforderlichenfalls zu verschieben, solange sie nicht von dem System für ihre Anwendung getrennt worden ist.
Während des Einführens und Verschiebens kann die Anordnung von einem dritten Zylinder bedeckt werden, der die Prothese schützt und vermeidet, daß sie sich an den Wänden der Gefäße verhakt.
Die erfindungsgemäße Endoprothese ist aus einem Material gefertigt, das geeignet ist, eine unveränderliche Elastizität zu behalten, sodaß sie die Wände, bspw. einer Arterie gespreizt halten kann und gegen die Strömung eines Blutflusses und entgegen möglicher Vergrößerungen des Durchmessers der Gefäße, die durch deren eigene Elastizität und regelmäßige Schwankungen des Druckes hervorgerufen werden, fixiert ist.
Das verwendete Material kann aus einem elastischen Metall, einer Legierung oder einem Kunststoff bestehen, das seine Elastizität dauerhaft behalten kann.
Die erfindungsgemäße Endoprothese kann andererseits mit einem biologischen Belag oder einer Schutzsubstanz bedeckt sein, die gegenüber Blut, das durch sie hindurchströmt, wenig adhäsiv ist.
Die erfindungsgemäße Prothese weist den Vorteil auf, elastisch, bei geringer Verkürzung selbstausdehnbar und wieder verjüngbar zu sein, solange sie nicht von dem System für ihre Anwendung getrennt worden ist.
Die vorliegende Erfindung geht besser aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele hervor, die mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden, wobei es sich von selbst versteht, daß die Beschreibung für die Erfindung nicht beschränkend ist.
In der beigefügten Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 eine Teilansicht eines Einheitselementes der erfindungsgemäßen Prothese;
- Fig. 2 dasselbe Element nach dem Strecken;
- Fig. 3, 4 und 5 Endoprothesen, die dadurch erhalten wurden, daß die Einheitselemente 2, 3 bzw. 4 in Fig. 1 in Längsrichtung nebeneinander angeordnet wurden;
- Fig. 6 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Systems zur Anwendung der erfindungsgemäßen Prothese;
- Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht des Systems zur Anwendung in Fig. 6, auf dem die Endoprothese befestigt ist;
- Fig. 8 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht desselben Systems zur Anwendung, auf dem die Endoprothese gespannt ist;
- Fig. 9a, 9b und 9c die Position der Hauptachsen um die Mittelachse des Systems zur Anwendung herum vor, während und nach dem Strecken im Querschnitt, wobei Fig. 9c die Position der Achsen zeigt, wenn die Prothese in eine Arterie eingesetzt worden ist;
- Fig. 10 den Ring, der durch die querverlaufenden Streben des Einheitselementes in Fig. 1 gebildet wird; und
- Fig. 11 eine Detailansicht der zusammengefügten Streben und Achsen der erfindungsgemäßen Endoprothese.
Zunächst ist in den Fig. 1 und 2 zu erkennen, daß ein Einheitselement 1 der erfindungsgemäßen Endoprothese aus zwei äußeren Achsen 4 und 5 besteht, die mit einer dazwischenliegenden Achse 3 mittels Streben 2 fest verbunden sind, die in der gleichen Richtung V-förmig in Form eines Fischgrätenmusters bzw. eines Fischrückgrats angeordnet sind.
Um das Einheitselement 1 zu spannen, müssen die benachbarten längsverlaufenden Achsen in entgegengesetzter Richtung, d.h. die Achsen 4 und 5 in entgegengesetzter Richtung zur Achse 3 gezogen werden. Da die "V"s alle in derselben Richtung angeordnet sind, ist die Längung, wenn das Element 1 gestreckt wird, im Gegensatz zu den existierenden maschenartig ausgebildeten Prothesen minimal, deren Maschen Rauten bilden, die sich beim Ziehen längen, wobei sich jede Längung zu derjenigen der benachbarten Raute dazu addiert, so daß schließlich eine insgesamt sehr beträchtliche Längung erhalten wird.
In Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Element 1 unter der Wirkung der Zugkräf te, die auf die äußeren Achsen 4 und 5 und in umgekehrter Richtung dazu auf die dazwischenliegenden Achse 3 ausgeübt werden, flacher wird.
In Fig. 3, 4 und 5 ist zu erkennen, daß es durch das Zusammenfügen von zwei, drei oder vier Einheitselementen 1, die in Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind, möglich ist, elastische Zylinder 53, 54, 55 zu erhalten, bei denen auf benachbarte Achsen in umgekehrter Richtung ausgeübte Zugkräfte eine Verringerung des Durchmessers ermöglichen. Durch Nachlassen der Zugkräfte in einem Gefäß angepaßten Durchmessers kann sich die Endoprothese aufgrund der Elastizität ihrer Streben fest an die Wandungen des Gefäßes anlegen (siehe Fig. 9c). Die "V"förmige Anordnung der Streben ermöglicht aufgrund der Spreizkraft; die sie auf ihre Grundlinie ausüben, eine gleichmäßige kreisförmige Elastizität, wobei die Anordnung aneinanderstoßender "V"'s einen gleichmäßigen Ring bildet, dessen lichter Innenraum kreisförmig und gleichmäßig ist (siehe Fig. 10).
Zum Einführen, bspw. in ein Blutgefäß, dessen Wände gespreizt gehalten werden sollen, wird die Endoprothese auf das in Fig. 6 bis 8 dargestellte System 7 zur Anwendung installiert, mit dem sie an die gewünschte Stelle gebracht werden kann.
Die Vorrichtung 7 zur Anwendung besteht aus zwei konzentrischen Zylindern 8 und 9, die aufeinander gleiten. Der distale Abschnitt des inneren Zylinders 8 ist mit Vorsprüngen 81 versehen, auf denen ein Ende der Endoprothese 54 befestigt wird, wobei deren anderes Ende auf dem äußeren Zylinder 9 befestigt wird, der an seinem distalen Ende mit der gleichen Anzahl von Vorsprüngen 91 versehen ist.
Indem man den äußeren Zylinder 9 auf den inneren Zylinder 8 gleiten läßt, wird die Endoprothese 54 gestreckt, wodurch ihr Durchmesser vermindert wird. Indem die Spannung nachgelassen wird, kann sie sich aufgrund einer Vergrößerung ihres Durchmessers an der Wand des Gefäßes 10 fixieren (siehe Fig. 9), das sie offenhält.
Die Fixierung der Endoprothese 54 auf der Vorrichtung 7 zur Anwendung erfolgt im Bereich von Öffnungen, die an ihren Enden angeordnet sind und beim Zusammenfügen durch Zusammenbringen der Einheitselemente 1 aus Einkerbungen 51 gebildet werden, die an den Enden der Einheitselemente 1 ausgebildet sind, wie aus Fig. 11 hervorgeht.
In Fig. 11 ist ebenso zu erkennen, daß die querverlaufenden Streben 2 in der Nähe ihrer Enden mit Einkerbungen 21 versehen sein können, um das Schließen der Winkel, die sie mit den Achsen 3, 4 und 5 bilden, beim Einsetzen der Endoprothese zu erleichtem.

Claims

1. Endoprothese, die bei geringfügiger Verkürzung selbstausdehnbar ist, und die dazu bestimmt ist, die Wände eines Blutgefäßes gespreizt zu halten, und die aus Einheitselementen (1) besteht, die in Längsrichtung nebeneinander angeordnet und derart zusammengefügt sind, daß sie einen durchbrochenen Zylinder bilden, wobei jedes Einheitselement drei parallele äußere, biegsame und elastische längsverlauf ende Achsen (3, 4, 5) aufweist, von denen eine (3) zwischen den beiden anderen äußeren Achsen (4, 5) liegend angeordnet ist, und wobei jedes Einheitselement ebenfalls biegsame und elastische querverlaufende Streben (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (2) die beiden äußeren Achsen (4, 5) mit der zwischenliegenden äußeren Achse (3) verbinden und in der gleichen Richtung derart angeordnet sind, daß sie miteinander offene "V"'s bilden, um mit der zwischenliegenden Achse eine Struktur in Form eines Fischgrätenmusters zu bilden, und daß eine Anordnung von aneinanderstoßenden "V"'s einen gleichmäßigen Ring bildet, dessen lichter Innenraum kreisförmig und gleichmäßig ist.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus drei oder vier Einheitselementen besteht.

3. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Material gefertigt ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metallen, Metallegierungen und Kunststoffen.

4. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem biologischen Belag oder mit einer Schutzsubstanz bedeckt ist, die gegenüber jeder durch sie fließenden Flüssigkeit wenig adhäsiv ist.

5. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Achsen (3, 4, 5) und/oder die querverlaufenden Streben (2) Einkerbungen (51) aufweisen.