DE102020115600A1

DE102020115600A1 - Implantat zur Behandlung von Aneurysmen

Info

Publication number: DE102020115600A1
Application number: DE102020115600.6A
Authority: DE
Inventors: Hans Henkes; Hermann Monstadt; Stefan Rolla; Ralf Hannes; Volker Trösken
Original assignee: Phenox GmbH
Current assignee: Phenox GmbH
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2021-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Implantat (1) zur Beeinflussung des Blutflusses im Bereich von Aneurysmen, die an Gefäßverzweigungen lokalisiert sind, wobei das Implantat (1) in einem expandierten Zustand, in dem es im Blutgefäß implantiert wird, und in einem kontrahierten Zustand vorliegt, in dem es durch das Blutgefäß bewegbar ist, das Implantat (1) eine erste Geflechtstruktur (2) aufweist, welche im expandierten Zustand röhrenförmig ist und deren Wandung aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten (5) aufgebaut ist, wobei sich die erste Geflechtstruktur (2) an einer an einem Verzweigungsende befindlichen Verzweigungsstelle (7) in eine zweite und eine dritte Geflechtstruktur (3, 4) verzweigt, wobei die zweite und die dritte Geflechtstruktur (3, 4) im expandierten Zustand röhrenförmig sind und ihre Wandungen aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten (5) aufgebaut sind und wobei ein Teil der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden, an der Verzweigungsstelle (7) in die zweite Geflechtstruktur (3) übergeht, und ein weiterer Teil der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden, an der Verzweigungsstelle (7) in die dritte Geflechtstruktur (4) übergeht. Mit Hilfe des Implantats (1) ist eine Lenkung des Blutflusses in der Weise möglich, dass das Aneurysma praktisch vom Blutstrom abgeschnitten wird, der Blutfluss in den Blutgefäßen selbst jedoch möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Beeinflussung des Blutflusses im Bereich von Aneurysmen, die an Gefäßverzweigungen lokalisiert sind. Derartige Aneurysmen werden auch als Bifurkationsaneurysmen bezeichnet.
Aneurysmen sind zumeist sackartig ausgebildete oder spindelförmige (fusiforme) Erweiterungen der Gefäßwand, die vornehmlich an strukturell geschwächten Stellen der Gefäßwand durch den konstanten Druck des Blutes entstehen. Entsprechend empfindlich und anfällig für Verletzungen sind die Gefäßinnenwände eines Aneurysmas. Die Ruptur eines Aneurysmas führt in der Regel zu erheblichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen, im Falle zerebraler Aneurysmen zu neurologischen Ausfällen bis hin zum Tod des Patienten.
Neben chirurgischen Eingriffen, bei denen beispielsweise das Aneurysma mittels eines Clips abgeklemmt wird, sind insbesondere endovaskuläre Methoden zur Behandlung von Aneurysmen bekannt, wobei in erster Linie zwei Ansätze verfolgt werden. Zum einen kann das Aneurysma mit Okklusionsmitteln, insbesondere sog. Coils (Platinspiralen) ausgefüllt werden. Die Coils fördern die Thrombusbildung und sorgen somit für einen Verschluss des Aneurysmas. Zum anderen ist bekannt, den Zugang zum Aneurysma, etwa den Hals eines Beerenaneurysmas, von der Blutgefäßseite aus durch stentähnliche Implantate zu verschließen und vom Blutfluss abzukoppeln. Beide Verfahren dienen dazu, den Blutfluss in das Aneurysma und somit den Druck auf das Aneurysma zu vermindern, im Idealfall zu eliminieren und somit die Gefahr einer Ruptur des Aneurysmas zu reduzieren.
Bei der Verfüllung eines Aneurysmas mit Coils kann es vorkommen, dass die Verfüllung des Aneurysmas unzureichend ist, was die Blutzufuhr in das Aneurysma und somit einen weiterhin bestehenden Druck auf dessen Innenwand zulässt. Die Gefahr einer stetigen Erweiterung des Aneurysmas und schließlich seiner Ruptur besteht weiter, wenn auch in abgeschwächter Form. Darüber hinaus ist die Behandlungsmethode in erster Linie für Aneurysmen mit relativ engem Hals - sogenannten Beerenaneurysmen - geeignet, da ansonsten die Gefahr besteht, dass die Coils aus einem weiten Aneurysmahals in das Blutgefäß ragen und dort thrombogenisieren, was zu Verschlüssen im Gefäß führen kann. Schlimmstenfalls wird ein Coil vollständig aus dem Aneurysma geschwemmt und verschließt Gefäße an anderer Stelle. Um die Coils an ihrem Platz im Aneurysmasack zu halten, wird der Aneurysmahals häufig zusätzlich mit einem speziellen Stent abgedeckt.
Ein anderer intravaskulärer Behandlungsansatz setzt auf sogenannte Flussumlenker (Flow Diverter). Diese Implantate ähneln in ihrer äußeren Erscheinung Stents, die zur Behandlung von Stenosen eingesetzt werden. Da die Aufgabe der Flow Diverter jedoch nicht das Offenhalten eines Gefäßes, sondern der Verschluss des Aneurysmazugangs auf Seiten des Blutgefäßes ist, ist die Maschenweite sehr eng, alternativ sind diese Implantate mit einer Membran überzogen. Nachteilig bei diesen Implantaten ist die Gefahr, dass abgehende Seitenäste in unmittelbarer Nähe des zu behandelnden Aneurysmas mitunter ebenfalls abgedeckt und dadurch mittel- oder langfristig verschlossen werden.
Gefäßverzweigungen, insbesondere Gefäßbifurkationen, sind ein relativ häufiges Phänomen. Das durch eine Arterie im Bereich einer Gabelung auf die Stirnwand aufprallende Blut führt - im Fall einer Schwächung der Gefäßwandung - schnell zu einer Aussackung, die sich dann rasch erweitert. Solche Bifurkationsaneurysmen haben häufig einen weiten Hals, der eine Therapie nur mit Okklusionsspiralen schwierig macht.
Vaskuläre Implantate, die geeignet sind, im Bereich einer Gefäßverzweigung eine „Vergitterung“ des Aneurysmaeingangs herbeizuführen, werden beispielsweise in den internationalen Patentanmeldungen WO 2012/113554 A1 oder WO 2014/029835 A1 offenbart. Mit nach dem Setzen des Implantats eingebrachten Okklusionsspiralen kann dann das Aneurysma stillgelegt werden. Möglich ist auch, dass das Implantat selber das Aneurysma in ausreichendem Maße vom Blutstrom abkoppelt. Hierzu kann beispielsweise das Implantat eine Membran aufweisen, die im Bereich des Aneurysmahalses oder vor dem Aneurysmahals platziert wird. Ggf. kann auch allein mit Filamenten, typischerweise Drähten geringen Durchmessers, der Blutstrom zum Aneurysma so weit reduziert werden, dass auf die zusätzliche Einbringung von Okklusionsspiralen oder anderen Okklusionsmitteln in das Aneurysma verzichtet werden kann.
Aus der US 2004/0220653 A1 sind Y-förmige Stents bekannt. Diese sind jedoch vorgesehen zur Verwendung im koronaren Bereich zur Verhinderung von Restenosen und nicht speziell adaptiert an die Anforderungen zur Behandlung von Bifurkationsaneurysmen. Die Anforderungen unterscheiden sich; während ein herkömmlicher Stent das bzw. die Blutgefäße offenhalten soll, kommt es bei einem Flow Diverter auf die Lenkung des Blutflusses an. Entsprechend sind auch unterschiedliche Bereiche des Y-förmigen Stents von Bedeutung, während es bei der Behandlung von Stenosen bzw. der Verhinderung von Restenosen auf die Arme des Stents entscheidend ankommt, ist der Bereich der Verzweigung weniger bedeutsam. Bei der Behandlung von Bifurkationsaneurysmen verhält es sich umgekehrt. Da das Aneurysma typischerweise genau dort entsteht, wo die Blutgefäße sich verzweigen, ist der an das Aneurysma angrenzende Bereich von entscheidender Bedeutung, weil der Blutfluss in das Aneurysma unterbunden werden soll.
Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Implantat zur Verfügung zu stellen, das besonders geeignet ist zur Behandlung von Bifurkationsaneurysmen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Implantat zur Beeinflussung des Blutflusses im Bereich von Aneurysmen, die an Gefäßverzweigungen lokalisiert sind, wobei das Implantat in einem expandierten Zustand, in dem es im Blutgefäß implantiert wird, und in einem kontrahierten Zustand vorliegt, in dem es durch das Blutgefäß bewegbar ist, das Implantat eine erste Geflechtstruktur aufweist, welche im expandierten Zustand röhrenförmig ist und deren Wandung aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten aufgebaut ist, wobei sich die erste Geflechtstruktur an einer an einem Verzweigungsende befindlichen Verzweigungsstelle in eine zweite und eine dritte Geflechtstruktur verzweigt, wobei die zweite und die dritte Geflechtstruktur im expandierten Zustand röhrenförmig sind und ihre Wandungen aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten aufgebaut sind, wobei ein Teil der Drähte, die die erste Geflechtstruktur ausbilden, an der Verzweigungsstelle in die zweite Geflechtstruktur übergeht, und ein weiterer Teil der Drähte, die die erste Geflechtstruktur ausbilden, an der Verzweigungsstelle in die dritte Geflechtstruktur übergeht.
Anders als der aus dem Stand der Technik bekannte Y-Stent weist das erfindungsgemäße Implantat eine geflochtene Struktur auf, d. h. das Implantat besteht aus Drähten, die miteinander verflochten werden, indem sie über- und untereinander hergeführt werden. Eine solche Struktur ist besonders geeignet, nach Freisetzung im Blutgefäß zu expandieren und sich an die Gefäßwandungen anzupassen. Das Implantat weist drei miteinander verbundene röhrenförmige Geflechtstrukturen auf, wobei die zweite und die dritte Geflechtstruktur von der ersten Geflechtstrukur ausgehen. Insgesamt ergibt sich damit eine Y-Struktur. Entsprechend wird typischerweise die erste Geflechtstruktur als proximale Geflechtstruktur im Stammblutgefäß verankert, während die zweite und die dritte Geflechtstruktur als distale Geflechtstrukturen in den beiden abzweigenden Blutgefäßen platziert werden. Auch andere Arten der Platzierung sind jedoch denkbar und können unter Umständen vorteilhaft sein. Für die Erfindung von Bedeutung ist die Tatsache, dass die Drähte, die die erste Geflechtstruktur ausbilden, mindestens teilweise in die zweite oder dritte Geflechtstruktur überführt werden. Mit anderen Worten geht ein Teil der Drähte, die die erste Geflechtstruktur ausbilden, an der Verzweigungsstelle in die zweite, ein anderer Teil in die dritte Geflechtstruktur über. Vorzugsweise ist das Implantat so aufgebaut, dass sämtliche Drähte, die an dem Ende der ersten Geflechtstruktur vorliegen, an dem diese auf die beiden anderen Geflechtstrukturen trifft (Verzweigungsende), in die zweite und dritte Geflechtstruktur überführt werden, die einen in die zweite, die anderen in die dritte Geflechtstruktur. Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise eine besonders gute Anpassung des Implantats an die Blutgefäße erfolgt und zudem eine ausreichend hohe Oberflächenabdeckung im Bereich des Aneurysmahalses erreicht wird, welche der Unterbindung des Blutflusses in das Aneurysma und damit der Verödung und Ausschaltung des Aneurysmas dient.
Das erfindungsgemäße Implantat ist geeignet, das Bifurkationsaneurysma, das sich an der Verzweigungsstelle zwischen erster sowie zweiter und dritter Geflechtstruktur befindet, weitgehend oder vollständig vom Blutfluss abzukoppeln, da zumindest ein Teil der Drähte vor dem Aneurysmahals zu liegen kommt. Der Blutfluss durch das Stammblutgefäß, in dem sich eine Geflechtstruktur befindet, und den abzweigenden Blutgefäßen, in denen sich die beiden anderen Geflechtstrukturen befinden, wird hingegen praktisch nicht beeinflusst. In der Folge verödet das Aneurysma, indem sich mangels Blutbewegung im Aneurysma dort ein Thrombus ausbildet, der das Aneurysma verschließt.
Unter einer röhrenförmigen Geflechtstruktur wird eine Struktur verstanden, bei der die Drähte die Wandung der Röhre bilden. Es handelt sich somit um ein Rundgeflecht. Vorzugsweise haben die Geflechtstrukturen vom proximalen oder distalen Ende aus betrachtet einen kreisförmigen Querschnitt. Grundsätzlich sind jedoch auch Abweichungen von der Kreisform möglich, beispielsweise ein ovaler Querschnitt.
Insbesondere kann das Implantat so beschaffen sein, dass die erste Hälfte der Drähte, die die erste Geflechtstruktur ausbilden und am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur vorliegen, an der Verzweigungsstelle in die zweite und die zweite Hälfte der Drähte in die dritte Geflechtstruktur übergeht. Entsprechend wird genau die Hälfte der Drähte in die zweite, die andere Hälfte in die dritte Geflechtstruktur überführt. Der Aufbau der zweiten und dritten Geflechtstruktur ist somit vom Grundsatz her identisch.
Die erste röhrenförmige Geflechtstruktur ist somit aus einer größeren Zahl an Drähten aufgebaut als die beiden anderen röhrenförmigen Geflechtstrukturen. Insbesondere kann die Zahl der Drähte genau doppelt so hoch sein. Entsprechend ist die von der ersten Geflechtstruktur ausgeübte Radialkraft höher. Bei Platzierung der ersten Geflechtstruktur im Stammblutgefäß wird dort eine gute Verankerung gewährleistet. Gleichzeitig wird der Blutstrom im Stammblutgefäß durch die erste Geflechtstruktur, die sich eng an die Gefäßwandung anlegt, nur unwesentlich behindert. Auf der anderen Seite sind die beiden abzweigenden Blutgefäße häufig solche mit geringerem Durchmesser, so dass hier zur Erzielung einer ausreichenden Oberflächenabdeckung weniger Drähte benötigt werden, was durch die Aufteilung der Drähte auf die zweite und dritte Geflechtstruktur gewährleistet ist. Zugleich wird durch die Reduzierung der Zahl der Drähte von der ersten hin zur zweiten und dritten Geflechtstruktur erreicht, dass die auf die abzweigenden Blutgefäße einwirkenden Radialkräfte nicht zu hoch werden und die empfindlichen und häufig vorgeschädigten Gefäßwandungen nicht weiter beeinträchtigt, gleichwohl jedoch das Aneurysma erfolgreich vom Blutfluss abgeschnitten wird.
Alternativ möglich ist jedoch auch eine Platzierung in der Weise, dass ein anderer Bereich der Verzweigungsstelle des Y-förmigen Implantats vor dem Aneurysmahals platziert wird. In diesem Fall verläuft die zweite (oder dritte) Geflechtstruktur durch das Stammblutgefäß, während die erste Geflechtstruktur in eines der beiden abzweigenden Blutgefäße eingebracht ist. In dem anderen abzweigenden Blutgefäß befindet sich schließlich der dritte Arm des Y-förmigen Implantats, nämlich die dritte (oder zweite) Geflechtstruktur. Eine solche Platzierung kann insofern Vorteile aufweisen, als die Abdeckungsrate unmittelbar vor dem Aneurysmahals unter Umständen größer ist, weil in einem solchen Bereich der Verzweigungsstelle eine höhere Geflechtdichte vorliegt. Als Bereiche der Verzweigungsstelle werden in diesem Zusammenhang die Bereiche zwischen den Geflechtstrukturen verstanden, d. h. der Bereich zwischen erster und zweiter Geflechtstruktur, der Bereich zwischen erster und dritter Geflechtstruktur und der Bereich zwischen zweiter und dritter Geflechtstruktur. Fertigungsbedingt ist die Geflechtdichte in den Bereichen zwischen erster und zweiter bzw. erster und dritter Geflechtstruktur in der Regel höher als zwischen zweiter und dritter Geflechtstruktur, da hier die Aufteilung der Drähte in zweite und dritte Geflechtstruktur stattfindet.
Bei geflochtenen Implantaten ergeben sich an den Stellen, an denen Drähte über- oder untereinander hergeführt werden, Kreuzungspunkte. Bevorzugt wird von jeweils zwei Drähten, die am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur einen Kreuzungspunkt bilden, ein Draht in die zweite und der andere Draht in die dritte Geflechtstruktur überführt. Dies gewährleistet die enge Verknüpfung der ersten mit den beiden anderen Geflechtstrukturen und gewährleistet zudem automatisch eine hohe Geflechtdichte gerade im Bereich der Verzweigungsstelle, wobei eine der Verzweigungsstellen vor dem Aneurysma platziert wird.
Grundsätzlich sind auch andere Aufteilungen der Drähte denkbar. Beispielsweise können die Drähte auch kreuzungspunktweise auf die zweite und dritte Geflechtstruktur aufgeteilt werden, d. h. die Drähte, die einen ersten Kreuzungspunkt ausbilden, gehen in die zweite Geflechtstruktur über, die Drähte, die einen zweiten, zum ersten Kreuzungspunkt benachbarten Kreuzungspunkt ausbilden, gehen in die dritte Geflechtstruktur über. Auch auf diese Weise wird eine gleichmäßige Aufteilung der Drähte auf die zweite und dritte Geflechtstruktur erreicht.
Das Geflecht kann im Prinzip auf jede bekannte Art und Weise geflochten werden. Es liegt ein- und/oder mehrflechtig vor. Eine enge Flechtigkeit führt insbesondere bei einem dichten Flechtwerk zu einer hohen Beanspruchung der einzelnen Drähte. Insoweit ist die mehrflechtige Ausführung geeignet, Spannung aus dem Flechtwerk zu nehmen, wobei aber eine zu hohe Flechtigkeit zu einem schlechten Verbund im Geflecht führt. Die Flechtigkeit gibt an, an wie vielen sich mit dem Draht kreuzenden Drähten ein bestimmter Draht auf derselben Seite vorbeigeführt wird, bevor er die Seite wechselt, um anschließend an einer entsprechenden Zahl von kreuzenden Drähten auf der anderen Seite vorbeigeführt zu werden. Bei einer zweiflechtigen Ausführung z. B. wird ein Draht nacheinander über zwei den Draht kreuzende Drähte, dann nacheinander unterhalb von zwei kreuzenden Drähten geführt. In der einflechtigen Struktur liegen die Drähte alternierend übereinander und untereinander.
Die Drähte können insbesondere auch mehrfach gefacht sein. Die Fachung gibt die Anzahl der zusammengefassten, parallellaufenden Einzeldrähte an. Möglich ist eine Einfach- oder Mehrfachfachung, bei der jeweils ein oder mehrere Einzeldrähte parallel laufen. Da bei der Fertigung des Geflechts die Drähte in der Regel von Spulen zugeführt werden, bedeutet dies, dass von der entsprechenden Spule ein bzw. mehrere Einzeldrähte gleichzeitig dem Dorn, auf dem das Geflecht gefertigt wird, zugeführt werden. Jeder Draht kann aus einem einzelnen Draht oder auch aus einer Litze von mehreren zusammengefassten und vorzugsweise miteinander verdrillten Einzeldrähten bestehen.
Eine Fachung von zwei oder eine noch höhere Fachung bringt eine höhere Oberflächendichte des Geflechts mit sich, bei gleichzeitiger Verringerung der Längenausdehnung während der Komprimierung des Geflechts. Diese höhere Oberflächendichte geht allerdings auf Kosten der Flexibilität, auch durch Erhöhung der Reibung und Spannung. Dem kann durch eine Erhöhung der Flechtigkeit entgegengewirkt werden, d. h. eine zwei- oder höherflechtige Struktur bringt eine Erhöhung der Flexibilität mit sich.
Als Drähte können unterschiedliche Formen von Filamenten verwendet werden. Diese können einen runden, ovalen oder auch eckigen Querschnitt, insbesondere rechteckigen, quadratischen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei im Falle eines eckigen Querschnitts die Kanten abgerundet sein können. Möglich ist auch die Verwendung von flachen Drähten in Form dünner Streifen. Die einzelnen Drähte können sich auch aus mehreren, miteinander verwundenen oder auch parallel verlaufenden Einzelfilamenten zusammensetzen. Die Drähte können massiv oder auch innen hohl sein. Zusätzlich können die Drähte einer Elektropolitur unterzogen werden, um sie glatter und abgerundeter und damit weniger traumatisch werden zu lassen. Dadurch sinkt zudem die Gefahr der Anhaftung von Keimen oder sonstigen Verunreinigungen.
Bevorzugt werden die Drähte aus Metall gefertigt, grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung von Drähten aus anderen Materialien, beispielsweise Kunststoffen bzw. Polymermaterialien denkbar. Auch solche Filamente werden erfindungsgemäß als Drähte verstanden.
Um zu gewährleisten, dass das Implantat nach Freisetzung im Blutgefäß, beispielsweise von oder aus einem Katheter heraus, automatisch expandiert und sich an die Innenwandungen der Blutgefäße anpasst, ist es bevorzugt, die Drähte mindestens teilweise aus einem Material mit Formgedächtniseigenschaften zu fertigen. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Nickel-Titan-Legierungen, beispielsweise Nitinol, oder auch ternäre Nickel-Titan-Chrom-Legierungen oder Nickel-Titan-Kupfer-Legierungen. Ebenso sind jedoch auch andere Formgedächtnismaterialien, beispielsweise andere Legierungen oder auch Formgedächtnispolymere denkbar. Materialien mit Formgedächtniseigenschaften erlauben es, einem Implantat eine Sekundärstruktur aufzuprägen, die es automatisch bestrebt ist einzunehmen, sobald es nicht mehr an der Expansion behindert wird.
Möglich ist auch die Verwendung von sog. DFT^®(Drawn Filled Tubing)-Drähten, d. h. Drähten, bei denen der Kern des Drahtes aus einem anderen Material besteht als der den Kern umgebende Mantel. Insbesondere bietet es sich an, Drähte mit einem Kern aus einem röntgensichtbaren Material und einem Mantel aus einem Material mit Formgedächtniseigenschaften zu verwenden. Das röntgensichtbare Material kann beispielsweise Platin, eine Platin-Iridium-Legierung oder Tantal sein, das Material mit Formgedächtniseigenschaften ist wie bereits erwähnt bevorzugt eine Nickel-Titan-Legierung. Derartige DFT^®-Drähte werden beispielsweise von Fort Wayne Metals angeboten.
Entsprechende Drähte vereinigen die vorteilhaften Eigenschaften zweier Materialien. Der Mantel mit Formgedächtniseigenschaften sorgt dafür, dass das Implantat expandieren und sich an die Gefäßwandungen anpassen kann, das röntgensichtbare Material dafür, dass das Implantat im Röntgenbild sichtbar ist und damit vom behandelnden Arzt beobachtet und entsprechend positionierbar ist.
Die distalen und proximalen Enden der Drähte sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Verletzung der Gefäßwände ausgeschlossen ist. Beispielsweise können Drähte an ihren Enden abgerundet und damit atraumatisch sein. Entsprechende Umformungen können durch Umschmelzen mit Hilfe eines Lasers vorgenommen werden. Möglich ist auch, jeweils einen oder mehrere Drähte an den jeweiligen Enden zusammenzuführen und dabei einen möglichst atraumatisch geformten Abschluss zu schaffen. Insbesondere ist es zweckmäßig, spitze Drahtenden zu vermeiden.
Die Gesamtzahl der Drähte, die die proximale Geflechtstruktur ausbilden, beträgt vorzugsweise 24 bis 96. Auf diese Weise wird eine dichte Geflechtstruktur herbeigeführt, die sich gut an die Gefäßinnenwandung der Blutgefäße anlegt. Darüber hinaus wird durch die hohe Zahl der Drähte eine gute Oberflächenabdeckung und Geflechtdichte im Bereich des Aneurysmas gewährleistet. Schließlich wird durch die verhältnismäßig große Zahl an Drähten erreicht, dass auch bei Aufteilung der Drähte auf die zweite und dritte Geflechtstruktur jede dieser Geflechtstrukturen über eine hinreichende Zahl an Drähten verfügt, die gewährleistet, dass auch diese Geflechtstrukturen ihre Funktion erfüllen können.
Um die Oberflächenabdeckung im Bereich des Aneurysmahalses weiter zu erhöhen, kann das Implantat bei der Herstellung einem Formgebungsverfahren unterzogen werden, um die Zahl der Drähte an der Verzweigungsstelle in Richtung distal zu vergrößern. Die in Richtung distal weisende Verzweigungsstelle entspricht typischerweise dem Aneurysmahals, d. h. eine Erhöhung der Zahl der Drähte an dieser Position sorgt für eine stärkere Abdeckung des Aneurysmahalses und somit ein verbessertes Abschneiden von der Blutzufuhr. Die entsprechenden Formgebungsverfahren können mechanischer Art sein, insbesondere jedoch handelt es sich zumindest auch um eine Wärmebehandlung, die dafür sorgt, dass das Implantat im expandierten Zustand an der Verzweigungsstelle in Richtung distal eine hohe Zahl an Drähten aufweist. Eine entsprechende Wärmebehandlung ist insbesondere bei Drähten aus einem Formgedächtnismaterial sinnvoll, weil durch die Wärmebehandlung den Drähten und somit auch dem gesamten Implantat eine Struktur aufgeprägt werden kann, die dieses bei Freisetzung im Blutgefäßsystem bestrebt ist einzunehmen.
Die Gesamtzahl die Zahl der Drähte an der Verzweigungsstelle in Richtung distal beträgt zweckmäßigerweise mindestens zwölf, bevorzugt mindestens 24, weiter bevorzugt mindestens 32. Eine entsprechende Zahl an Drähten gewährleistet, dass das Aneurysma quasi vollständig vom Blutstrom abgekoppelt wird und sich eine Thrombusbildung innerhalb des Aneurysmas vollzieht.
Vorteilhafte Abdeckungsraten an der Verzweigungsstelle in Richtung distal für das Implantat im expandierten Zustand sind 45 bis 75 %, vorzugsweise 35 bis 65 %.
Unter expandiertem Zustand wird, soweit sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, erfindungsgemäß ein Zustand verstanden, den das Implantat einnimmt, wenn es keinen äußeren Beschränkungen unterworfen ist. Je nach Durchmesser der Blutgefäße, in denen das Implantat implantiert wird, kann der expandierte Zustand im Blutgefäßsystem vom expandierten Zustand ohne äußere Beschränkungen abweichen, weil das Implantat womöglich nicht seinen vollständig expandierten Zustand annehmen kann. Im vollständig expandierten Zustand weisen die proximal und distal gelegenen Geflechtstrukturen vorteilhafterweise einen Außendurchmesser zwischen 1,5 mm und 7 mm auf, der an den jeweiligen Einsatzort im Blutgefäßsystem angepasst sein kann. Dabei hat häufig die proximale Geflechtstruktur einen größeren Außendurchmesser als die distalen Geflechtstrukturen, weil das Stammblutgefäß einen größeren Durchmesser aufweist als die abzweigenden Blutgefäße. Die Gesamtlänge des Implantats im expandierten Zustand liegt in der Regel zwischen 5 mm und 100 mm, insbesondere zwischen 10 und 50 mm, wenn das Implantat so gelegt wird, dass die beiden distalen Geflechtstrukturen parallel und in der gleichen Richtung verlaufen wie die proximale Geflechtstruktur. Die das Implantat ausbildenden Drähte können z. B. einen Durchmesser bzw. eine Stärke zwischen 20 und 60 µm aufweisen.
Auf der anderen Seite kann das Implantat auch in einem kontrahierten oder komprimierten Zustand vorliegen, wobei die Begriffe im Rahmen dieser Erfindung synonym in dem Sinne gebraucht werden, dass das Implantat bzw. die Geflechtstrukturen im kontrahierten/komprimierten Zustand eine deutlich kleinere radiale Ausdehnung aufweisen als im expandierten Zustand. Ein kontrahierter/komprimierter Zustand wird z. B. angenommen, wenn das Implantat durch einen Katheter an die Zielposition gebracht wird. Möglich ist auch die Aufbringung des Implantats außen auf einem Katheter, einem Schlauch o. ä., wobei in diesem Fall das Implantat ebenfalls in einem gegenüber dem expandierten Zustand weniger radial ausgedehnten Zustand gehalten wird.
Die Begriffe „proximal“ und „distal“ sind so zu verstehen, dass sie beim Einsetzen des Implantats zum behandelnden Arzt weisende Teile des Implantats bezeichnen (proximal) bzw. vom behandelnden Arzt weg weisende Teile (distal). Das Implantat wird somit typischerweise durch oder mit Hilfe eines Katheters in distaler Richtung vorgeschoben. Der Begriff „axial“ bezieht sich auf die von proximal nach distal verlaufende Längsachse des Implantats, der Begriff „radial“ auf hierzu senkrechte Ebenen.
Um den Verschluss des Aneurysmas weiter zu verbessern, können neben der Abkopplung des Aneurysmas vom Blutfluss durch das Implantat zusätzlich Okklusionsmittel in das Aneurysma eingeführt werden, beispielsweise Coils, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ebenfalls möglich ist die Einbringung zähflüssiger Embolisate wie Onyx.
Das erfindungsgemäße Implantat weist in der Regel röntgensichtbare/röntgendichte Markerelemente auf, die die Visualisierung und Platzierung am Implantationsort erleichtern. Solche Markerelemente können z. B. in Form von Drahtwicklungen, als Manschetten und als geschlitzte Rohrabschnitte vorliegen, die am Implantat festgelegt werden. Für die Markerelemente kommen als Materialien insbesondere Platin und Platinlegierungen in Frage, beispielsweise eine Legierung aus Platin und Iridium, wie sie vielfach im Stand der Technik für Markerzwecke und als Material für Okklusionscoils eingesetzt wird. Andere verwendbare röntgensichtbare Metalle sind Tantal, Gold und Wolfram. Eine weitere Möglichkeit besteht in der oben bereits erwähnten Füllung der Drähte mit einem röntgensichtbaren Material. Möglich ist auch, das Implantat, insbesondere die Drähte, mit einer Beschichtung aus einem röntgendichten Material zu versehen, beispielsweise mit einer Goldbeschichtung. Diese kann z. B. eine Stärke von 1 bis 6 µm aufweisen. Die Beschichtung mit einem röntgendichten Material muss nicht das gesamte Implantat umfassen. Auch beim Vorsehen einer röntgendichten Beschichtung kann es allerdings sinnvoll sein, zusätzlich einen oder mehrere röntgendichte Marker am Implantat anzubringen, insbesondere am distalen Ende des Implantats.
Das Implantat kann auch über die Geflechtstrukturen zumindest teilweise abdeckende Membranen verfügen, wobei sowohl eine Membran verwendet werden kann, die sich über größere Bereiche der Geflechtstrukturen erstreckt, als auch eine Mehrzahl von kleinen Membranen. Eine solche Membran ist insbesondere am Aneurysmahals sinnvoll, um das Aneurysma vom Blutstrom abzuschneiden, d. h. an der Verzweigungsstelle in Richtung distal.
Unter einer Abdeckung durch eine Membran wird jede Art von Abdeckung verstanden, d. h. die Membran kann auf der Außenseite der Geflechtstruktur aufgebracht, an der Innenseite der Geflechtstruktur angebracht sein oder die Drähte der Geflechtstruktur sind in die Membran eingebettet.
Wenn eine oder mehrere Membranen verwendet werden, ist es auch möglich, röntgensichtbare Substanzen in die Membranen einzubringen. Hierbei kann es sich um röntgensichtbare Partikel handeln, wie sie üblicherweise in der Röntgentechnik als Kontrastmittel eingesetzt werden. Solche röntgendichten Substanzen sind beispielsweise Schwermetallsalze wie Bariumsulfat oder lodverbindungen. Die Röntgensichtbarkeit der Membran ist bei der Einbringung und Lokalisierung des Implantats hilfreich und kann zusätzlich oder anstelle von Markerelementen Verwendung finden.
Membranen können auch so beschaffen sein, dass sie eine antithrombogene oder die Endothelbildung fördernde Wirkung haben. Eine solche Wirkung ist insbesondere dort wünschenswert, wo das Implantat an normale Gefäßwandungen angrenzt, weil der Blutfluss durch die Gefäße nicht beeinträchtigt und darüber hinaus eine gute Verankerung des Implantats im Blutgefäßsystem werden soll. Die entsprechenden Eigenschaften können die Membranen durch entsprechende Wahl des Materials von sich aus aufweisen, sie können jedoch auch mit diese Wirkungen hervorrufenden Beschichtungen versehen sein.
Als Membran wird erfindungsgemäß eine dünne Struktur mit flächiger Ausdehnung verstanden, unabhängig davon, ob diese für Flüssigkeiten durchlässig, undurchlässig oder teildurchlässig ist. Zur Erfüllung des Zwecks der Behandlung eines Aneurysmas sind allerdings Membranen bevorzugt, die für Flüssigkeiten wie Blut vollständig oder zumindest weitgehend undurchlässig sind. Darüber hinaus kann eine Membran insbesondere im Bereich des Aneurysmahalses auch mit Poren versehen sein, durch die Okklusionsmittel in das Aneurysma eingebracht werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Membran so auszubilden, dass sie mit einem Mikrokatheter zur Einführung von Okklusionsmitteln oder auch mit den Okklusionsmitteln selbst durchstoßen werden kann.
Die Membranen können aus Polymerfasern oder -folien aufgebaut sein. Vorzugsweise werden die Membranen durch Elektrospinnen erzeugt. Dabei werden normalerweise die Drähte in die Membran eingebettet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Drähte mit Fasern umsponnen bzw. umflochten werden.
Beim Elektrospinnen werden Fibrillen bzw. Fasern aus einer Polymerlösung mit Hilfe von elektrischem Strom auf einem Substrat abgeschieden. Bei der Abscheidung verkleben die Fibrillen zu einem Vlies. In der Regel haben die Fibrillen einen Durchmesser von 100 bis 3.000 nm. Durch Elektrospinnen gewonnene Membranen sind sehr gleichmäßig ausgebildet. Die Membran ist zäh und mechanisch belastbar und kann mechanisch durchstoßen werden, ohne dass die Öffnung zum Ansatzpunkt für weitergehende Risse wird. Die Dicke der Fibrillen wie auch der Grad der Porosität kann durch Auswahl der Verfahrensparameter gesteuert werden. Im Zusammenhang mit der Schaffung der Membran und den dafür geeigneten Materialien wird insbesondere auf die WO 2008/049386 A1 , die DE 28 06 030 A1 und die darin genannte Literatur hingewiesen.
Statt durch Elektrospinnen können die Membranen auch über einen Tauch- oder Sprühprozess wie Spraycoaten hergestellt werden. Wichtig ist hinsichtlich des Materials der Membranen, dass diese durch die mechanische Beanspruchung beim Einbringen in das Blutgefäßsystem nicht beschädigt werden. Die Membranen sollten daher eine ausreichende Elastizität aufweisen.
Die Membranen können aus einem Polymermaterial wie Polytetrafluorethylen, Polyester, Polyamiden, Polyurethanen, Polyolefinen oder Polysulfonen hergestellt sein. Besonders bevorzugt sind Polycarbonaturethane (PCU). Wünschenswert ist insbesondere eine integrale Verbindung der Membranen mit den Drähten. Eine solche integrale Verbindung kann durch kovalente Bindungen zwischen den Membranen und den Drähten erreicht werden. Die Ausbildung von kovalenten Bindungen wird durch eine Silanisierung der Drähte gefördert, d. h. durch eine chemische Anbindung von Siliciumverbindungen, insbesondere Silanverbindungen an zumindest Teilen der Oberfläche der Drähte. Silicium- und Silanverbindungen binden an Oberflächen beispielsweise an Hydroxy- und Carboxy-Gruppen. Neben der Silanisierung sind grundsätzlich auch andere Methoden der Haftvermittlung zwischen Drähten und Membranen denkbar.
Unter einer Silanverbindung sind in diesem Zusammenhang all jene Verbindungen zu verstehen, die der allgemeinen Formel R_mSiX_n folgen (m, n = 0-4) wobei R für organische Reste, insbesondere Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppen, und X für hydrolysierbare Gruppen, insbesondere OR, OH oder Halogen mit R = Alkyl, Alkenyl oder Aryl steht. Insbesondere kann das Silan die allgemeine Formel RSiX₃ haben. Darüber hinaus gehören entsprechende Verbindungen mit mehreren Siliciumatomen zu den Silanverbindungen. Insbesondere Silan-Derivate in Form von siciliumorganischen Verbindungen werden in diesem Zusammenhang als Silanverbindungen aufgefasst.
Wie oben bereits erwähnt, können zusätzliche die Endothelbildung fördernde Stoffe In die Membranen eingebettet oder auf die Membranen aufgebracht sein. Da Aneurysmen auf degenerativen Gefäßwanderkrankungen beruhen, kann die Förderung der Endothelbildung und die Behebung von Funktionsstörungen des Endothels positive Wirkungen haben. Dies gilt insbesondere für den Bereich, wo das Aneurysma Kontakt zum Blutstrom im eigentlichen Blutgefäß (Stammblutgefäß) hat. Vorzugsweise sind die die Endothelbildung fördernden Stoffe auf der Außenseite der Membran aufgebracht, wobei unter Außenseite die im implantierten Zustand der Gefäßwandung zugewandte Seite einer Membran und unter Innenseite die der Gefäßwandung abgewandte Seite einer Membran verstanden wird. Hyaluronsäure, Statine (3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase-Inhibitoren) und andere Polymere können die Besiedlung mit Endothelzellen fördern. Als Polymere eignen sich insbesondere Polysaccharide, besonders Glykosaminoglykane, die in der Lage sind, die Glykokalyx zu imitieren. Ein anderes verwendbares Material ist POSS-PCU (polyhedral oligomeric silsesquioxane poly(carbonate-urea) urethane). Es handelt sich um ein Nanokomposit, das u. a. als Gerüst für künstliche Organe sowie als Coating für medizinische Vorrichtungen beschrieben wurde (Tan et al., Crit Rev. Biomed Eng. 2013; 41(6): 495-513). Möglich ist auch die Verwendung von POSS-PCL (polyhedral oligomeric silsesquioxane poly(caprolactone-urea) urethane). Sowohl für POSS-PCU als auch für POSS-PCL gilt, dass insbesondere auch funktionalisierte Derivate dieser Nanokomposite verwendet werden können. Dies gilt insbesondere für solche Derivate, die sich durch Verknüpfung mit Polyacrylsäure (Poly-AA) erhalten lassen. POSS-PCU- bzw. POSS-PCL-Nanokompositpolymere sind für die unmittelbare Immobilisierung auf der Oberfläche eines Implantats nur schlecht geeignet ist, weshalb sich als vorteilhaft herausgestellt hat, Polymere wie Polyacrylsäure (Poly-AA) mit dem Nanokomposit zu verbinden. Dies kann beispielsweise durch Plasmapolymerisation von Acrylsäure geschehen. Eine auf diese Weise erhaltene Poly-AA-g-POSS-PCU-Oberfläche fördert die Bindung von Kollagen (insbesondere Kollagen Typ 1) und somit die Endothelbildung (vgl. Solouk et al., Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2015; 46: 400-408). Allgemein können biofunktionelle oder bioaktive Beschichtungen auf der Membran vorhanden sein.
Das erfindungsgemäße Implantat eignet sich insbesondere zur Behandlung von intrakraniellen Bifurkationsaneurysmen, denkbar ist jedoch auch die Verwendung für andere Arten von Aneurysmen, beispielsweise Aortenaneurysmen oder peripheren Aneurysmen, wobei die Dimensionen des Implantats entsprechend anzupassen sind.
Um das Implantat vor dem Bifurkationsaneurysma zu platzieren kann ein Einführsystem verwendet werden, wie es in der WO 2018/134097 A1 beschrieben wird. Als Weiterentwicklung hierzu dient ein Einführsystem, das eine Hülse mit zwei distalen Hülsenarmen aufweist, die zur Aufnahme jeweils einer distalen Geflechtstruktur des Implantats konfiguriert und miteinander verbunden sind, wobei die Hülse in distaler Richtung eine kontinuierliche Öffnungszone aufweist und die Hülse einen proximalen Hülsenarm zur Aufnahme der proximalen Geflechtstruktur des Implantats aufweist, über den sich die Hülse in proximaler Richtung zurückziehen lässt, sodass sich die Öffnungszone öffnet und die distalen Geflechtstrukturen jeweils durch die Öffnungszone treten und in den abzweigenden Blutgefäßen freigesetzt werden, wobei die Öffnungszone so beschaffen ist, dass sich die Hülse bei der Freisetzung des Implantats sequentiell von den distalen Enden der distalen Hülsenarme ausgehend in Richtung proximal öffnet. Gegenüber dem in der WO 2018/134097 A1 beschriebenen Einführsystem unterscheidet sich ein solches Einführsystem dadurch, dass das Implantat nach und nach von distal nach proximal freigesetzt wird und sich entsprechend aufweiten und an die Gefäßwandung anlehnen kann, was als vorteilhaft angesehen wird.
Die Öffnungszone kann hierzu in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Öffnungszone von vornherein einen durchgehenden Schlitz aufweisen, der in distale Richtung weist, wobei sich aber die Kanten des Schlitzes zumindest teilweise überlappen. Diese Überlappung sollte von den beiden distalen Enden der Hülsenarme in Richtung proximal zunehmen. Mit anderen Worten überlappen die jeweiligen Kanten der Schlitze an den distalen Enden der Hülsenarme nicht oder allenfalls geringfügig, dort, wo sich die Hülsenarme treffen und miteinander verbunden sind, hingegen überlappen sich die beiden Kanten des Schlitzes deutlich. Entsprechend wird zur Freisetzung der distalen Geflechtstrukturen an den distalen Enden der Hülsenarme am wenigsten Kraft benötigt, während diese Kraft dort, wo sich die Hülsenarme treffen, verhältnismäßig hoch ist. Der Schlitz öffnet sich somit zunächst an den distalen Enden der Hülsenarme und die Öffnung setzt sich in Richtung proximal fort, sodass das Implantat im Zentrum später freigesetzt wird. Dieses Zentrum entspricht der Stelle, die typischerweise vor dem Aneurysmahals platziert wird.
Alternativ kann die Öffnungszone eine in distaler Richtung weisende Schwächungszone aufweisen, wobei die Schwächungszone so beschaffen ist, dass die zur Öffnung benötigte Kraft von distal nach proximal zunimmt. Die Schwächungszone kann beispielsweise über eine Perforation erreicht werden, bei der die Stärke der Stege zwischen den Öffnungen von distal nach proximal und/oder die Größe der Öffnungen von proximal nach distal zunimmt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, im Bereich der Schwächungszone eine Materialverdünnung oder auch eine Variation des Materials vorzusehen, so dass die Schwächungszone an den distalen Enden der Hülsenarme zuerst aufreißt, wenn die Hülse nach proximal zurückgezogen wird, und die Öffnung der Schwächungszone sich nach proximal, d. h. zur Verzweigungsstelle der Hülse fortpflanzt. Die Schwächungszone ist somit so beschaffen, dass sie beim Zurückziehen der Hülse von den distalen Enden der Hülsenarme zur Verbindungsstelle der Hülsenarme aufreißt. Auch auf diese Weise wird eine sequentielle Freisetzung der distalen Geflechtstrukturen sichergestellt, bei der zuerst die weiter distal liegenden Bereiche freigesetzt werden und expandieren und erst geringfügig später die weiter proximal liegenden Bereiche.
Ein weiteres Einführsystem, mit dem das erfindungsgemäße Implantat vor dem Aneurysma platziert werden kann, weist zwei Hülsen auf, die zur Aufnahme jeweils einer distalen Geflechtstruktur des Implantats konfiguriert sind, wobei die beiden Hülsen jeweils über einen distalen Hülsenabschnitt verfügen und die distalen Hülsenabschnitte jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Öffnungszone aufweisen, wobei sich proximal an die distalen Hülsenabschnitte jeweils ein proximaler Abschnitt anschließt, über den sich die Hülsen in proximaler Richtung zurückziehen lassen, sodass sich die Öffnungszonen öffnen und die distalen Geflechtstrukturen jeweils durch die Öffnungszonen treten und in den abzweigenden Blutgefäßen freigesetzt werden. Darüber hinaus ist eine Stammhülse vorgesehen, die für die Aufnahme der proximalen Geflechtstruktur des Implantats vorgesehen ist, die im Stammblutgefäß platziert wird. Die Stammhülse lässt sich zur Freisetzung der proximalen Geflechtstruktur unabhängig von den Hülsen für die distalen Geflechtstrukturen in proximaler Richtung zurückziehen bzw. die Stammhülse kann festgehalten werden, um auch die proximale Geflechtstruktur des Implantats durch Vorschub in Richtung distal freizusetzen. Die Stammhülse muss sich somit in Richtung proximal fortsetzen, wobei der proximale Bereich nicht unbedingt hülsenförmig sein muss, sondern z. B. auch aus einem Draht o. ä. bestehen kann.
Bei diesem Einführsystem ist eine Hülse für jede der beiden distalen Geflechtstrukturen vorgesehen, die in einem der vom Stammblutgefäß abzweigenden Blutgefäße platziert werden sollen. Die Hülse schränkt die Geflechtstrukturen ein und hindert sie an einer radialen Expansion. Zumindest im distalen Bereich weisen beide Hülsen eine in Längsrichtung verlaufende Öffnungszone auf, durch die die distalen Geflechtstrukturen treten können und freigesetzt werden, wenn die Hülsen in proximaler Richtung zurückgezogen werden. Alternativ kann die Freisetzung auch dadurch erfolgen, dass die Hülsen mit Hilfe der proximalen Abschnitte festgehalten, das Implantat mit den beiden distalen Geflechtstrukturen hingegen in distaler Richtung vorgeschoben wird. Wichtig ist für die Freisetzung die Relativbewegung zwischen Hülsen und Implantat, wobei die Relativbewegung der Hülsen in Richtung proximal, die Relativbewegung des Implantats hingegen in Richtung distal wirkt. In diesem Zusammenhang kann eine Vorschubeinrichtung verwendet werden, um eine Kraft auf das Implantat in proximaler Richtung auszuüben, entweder um dieses zu fixieren, während die Hülsen nach proximal gezogen werden, oder um das Implantat nach distal vorzuschieben.
Unter einer Öffnungszone wird in diesem Zusammenhang ein Bereich der distalen Hülsenabschnitte verstanden, der in Längsrichtung vom distalen Ende der distalen Hülsenabschnitte aus in Richtung proximal verläuft, typischerweise bis zum Beginn der proximalen Abschnitte. Die Öffnungszonen sollten dabei vorzugsweise in Richtung distal weisen, um den Austritt der distalen Geflechtstrukturen zu erleichtern. Die Öffnungszonen müssen sich soweit in Richtung proximal erstrecken, dass ein zumindest ausreichend langer Abschnitt des Implantats von den Hülsen aufgenommen werden kann und während der Einführung das Implantat sicher vom Einführsystem gehalten wird. An den proximalen Enden der distalen Hülsenabschnitte hingegen treten die Geflechtstrukturen aus den Hülsen heraus, während die Hülsen sich in proximaler Richtung weiter erstreckende proximale Abschnitte aufweisen.
Bei den Öffnungszonen kann es sich insbesondere um Längsschlitze handeln, durch die distalen Geflechtstrukturen treten können, wenn die Hülsen in proximaler Richtung zurückgezogen werden. Die in Längsrichtung verlaufenden Kanten der Längsschlitze können aneinanderstoßen oder sich in gewissem Maße überlappen, wobei jeweils sichergestellt werden muss, dass ein Durchtritt der Geflechtstrukturen möglich bleibt. Längsrichtung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Öffnungszone vom distalen Ende der distalen Hülsenabschnitte aus in Richtung proximal verlaufen muss, wobei auch ein Verlauf mit einem gewissen radialen Anteil als „in Längsrichtung“ verstanden wird, beispielweise ein helikaler Verlauf.
Möglich ist statt des Vorsehens eines Längsschlitzes auch das Vorsehen einer sonstigen Öffnungszone, bei der der Längsschlitz erst während des Freisetzungsvorgangs entsteht. Beispielsweise kann es sich um eine Schwächungszone handeln, bei der eine Perforation vorgesehen ist, die sich beim Zurückziehen der Hülsenabschnitte öffnet. Ebenso möglich ist eine anderweitige Schwächungszone, die auf einer Materialverdünnung basiert.
Sinnvoll ist auch ein Vorsehen der Öffnungszone in der Weise, dass die freizusetzenden distalen Geflechtstrukturen von distal nach proximal freigesetzt werden, d. h. zunächst die beiden distalen Enden des Implantats, bis schließlich auch die am weitesten proximal liegenden Bereiche der distalen Geflechtstrukturen, die sich innerhalb der Hülse befinden, aus den distalen Hülsenabschnitten austreten. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die in proximaler Richtung auszuübende Kraft für die Öffnung der Öffnungszone von distal nach proximal zunimmt. So kann etwa die Widerstandskraft einer Schwächungszone von distal nach proximal zunehmen, indem die Materialstärke ansteigt, unterschiedliche Materialien verwendet werden oder eine Perforation mit hinsichtlich der Stärke in Richtung proximal anwachsenden Zwischensegmenten und/oder in Richtung distal anwachsenden Öffnungen vorgesehen wird. Im Falle eines Längsschlitzes kann die Überlappung der Kanten des Längsschlitzes von distal nach proximal zunehmen, was ebenfalls zur Folge hat, dass die distalen Enden des Implantats zuerst freigesetzt werden. Mit Hilfe des beschriebenen Einführsystems können die einzelnen Geflechtstrukturen des Implantats durch Rückzug der Hülsen bzw. der Stammhülse in proximaler Richtung separat freigesetzt werden. Zumindest im Bereich der distalen Hülsenabschnitte sind die Hülsen sinnvollerweise aus einem flexiblen Schlauchmaterial gefertigt, sodass sich die Öffnungszonen gut öffnen lassen und das Implantat austreten kann. Auch die Stammhülse kann aus einem flexiblen Schlauchmaterial gefertigt sein.
Ein weiteres verwendbares Einführsystem weist zwei distale Schaftabschnitte auf, die durch die beiden distalen Geflechtstrukturen verlaufen, sowie einen proximalen Schaftabschnitt, der durch die proximale Geflechtstruktur verläuft. Die drei Schaftabschnitte sind angrenzend an die Verzweigungsstelle des Implantats miteinander verbunden. Über den proximalen Schaftabschnitt lassen sich auch die distalen Schaftabschnitte in proximaler Richtung zurückziehen. Die distalen Geflechtstrukturen sind an den distalen Schaftabschnitten lösbar festgelegt, sodass die distalen Geflechtstrukturen nach Lösen der Festlegung ihre expandierte Struktur einnehmen und in den abzweigenden Blutgefäßen freigesetzt werden.
Bei diesem Einführsystem wird das Implantat somit nicht innerhalb einer Hülse an die gewünschte Stelle gebracht, sondern auf den Schaftabschnitten des Einführsystems festgelegt. Mit anderen Worten wird das Implantat auf dem Einführsystem an die gewünschte Stelle gebracht. Sobald die korrekte Platzierung erfolgt ist, wird die Festlegung des Implantats an den Schaftabschnitten gelöst. Das Implantat weitet sich daraufhin auf und legt sich an die Gefäßinnenwandung an, wobei die beiden distalen Geflechtstrukturen sich an die Gefäßinnenwandlung der beiden abzweigenden Blutgefäße anlegen.
Die Festlegungsstellen zwischen den distalen Geflechtstrukturen und den distalen Schaftabschnitten sind sinnvollerweise zumindest an den distalen Enden des Implantats angeordnet. Sobald die Festlegungsstellen an den distalen Enden gelöst werden, beginnt die Expansion des Implantats. Möglich sind auch weitere Festlegungsstellen weiter proximal, diese sind jedoch nicht unbedingt erforderlich, weil die Freisetzung weiter proximal auch über einen das Implantat einschließlich des Einführsystems umgebenden Mikrokatheter gesteuert werden kann.
Die Schaftabschnitte können insbesondere aus einem flexiblen Schlauchmaterial aufgebaut sein, was mit dem Vorteil verbunden ist, dass sich das Implantat gut an das Schlauchmaterial anlegt und ein zusätzlicher Reibschluss zwischen Implantat und Schlauchmaterial hergestellt wird. Grundsätzlich denkbar ist jedoch auch beispielsweise ein metallischer Schaft, auf dem das Implantat aufgebracht und festgelegt ist.
Die Schaftabschnitte weisen zweckmäßigerweise einen inneren Hohlraum auf, weil dies die Durchführung eines oder mehrerer Führungsdrähte ermöglicht, über die das Einführsystem an die gewünschte Stelle gebracht werden kann. Insbesondere können auch mehrere Führungsdrähte verwendet werden, von denen beispielsweise einer in das erste, der andere in das zweite abzweigende Gefäß geführt wird, um das Einführsystem an die gewünschte Stelle vorschieben zu können.
Die Festlegungsstellen können Verbindungsstellen sein, an denen eine chemisch, thermisch, elektrolytisch oder mechanisch lösbare Verbindung vorliegt. Das Lösen der Verbindungsstellen kann entsprechend über die Einstellung entsprechender Parameter gesteuert werden.
Unter chemisch, thermisch oder elektrolytisch lösbaren Verbindungsstellen werden Verbindungsstellen verstanden, die sich durch chemische oder thermische Einwirkung oder elektrolytisch durch Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest so weitgehend auflösen lassen, dass sich die jeweilige Geflechtstruktur des Implantats vom Schaftabschnitt löst.
Bei den Verbindungsstellen kann es sich um Klebeverbindungsstellen handeln, wobei bevorzugt ein Polymerklebstoff verwendet wird. Die Ablösung des Implantats erfolgt in diesem Fall chemisch, nämlich typischerweise durch Applikation eines den Klebstoff zumindest teilweise auflösenden Lösungsmittels. Als Lösungsmittel kann z. B. DMSO (Dimethylsulfoxid) verwendet werden. Unter einer chemisch lösbaren Verbindungsstelle wird auch eine Verbindungsstelle verstanden, die sich allein durch Einwirkung des umgebenden Blutes löst.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der elektrolytischen Ablösung der Verbindungsstellen. Die zumindest partielle Auflösung der Verbindungsstelle erfolgt in diesem Fall durch Anlegen einer elektrischen Spannung. Die elektrolytische Ablösung von Implantaten ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Als Materialien für die elektrolytisch aufzulösende Verbindungsstelle eignen sich beispielsweise Edelstahl, Magnesium, Magnesiumlegierungen oder Cobalt-Chrom-Legierungen. Eine besonders bevorzugte Magnesiumlegierung ist Resoloy^®, welche von der Firma MeKo aus Sarstedt/Deutschland entwickelt wurde (vgl. WO 2013/024125 A1 ). Es handelt sich um eine Legierung aus Magnesium und u. a. Lanthanoiden, insbesondere Dysprosium. Vorteilhaft bei der Verwendung von Magnesium und Magnesiumlegierungen ist auch, dass ein Verbleib von Magnesiumresten im Körper physiologisch unproblematisch ist.
Im Falle einer thermisch lösbaren Verbindungsstelle kann zur Ablösung des Implantats eine Wärmequelle an die zu lösenden Verbindungsstellen gebracht werden.
Eine weitere Möglichkeit, die für die Platzierung in den abzweigenden Blutgefäßen vorgesehenen Geflechtstrukturen an den Schaftabschnitten festzulegen, besteht darin, auf die distalen Enden der distalen Geflechtstrukturen Kappen zu setzen, die eine radiale Aufweitung der Geflechtstrukturen verhindern. Diese Kappen sind in distaler Richtung von den distalen Enden entfernbar, insbesondere abschiebbar, um auf diese Weise eine Freisetzung des Implantats zu erreichen.
Die Kappen können insbesondere zylindrisch ausgebildet sein, wobei in der Regel das distale Ende der Kappen weitgehend geschlossen ist, abgesehen von einer kleinen Öffnung zur Durchführung eines Drahts wie weiter unten beschrieben. Der Innendurchmesser der Kappen muss so beschaffen sein, dass eine Aufweitung und Freisetzung der distalen Geflechtstrukturen bei aufgesetzter Kappe verhindert wird.
Das Ablösen der Kappen kann insbesondere dadurch herbeigeführt werden, dass Schubdrähte zumindest temporär durch die inneren Hohlräume der distalen Schaftabschnitte geführt werden. Diese Schubdrähte sind so gestaltet, dass der Vorschub der Schubdrähte in distaler Richtung ein Abschieben der Kappen von den distalen Enden des Implantats herbeiführt. Hierfür können die Schubdrähte beispielsweise Verdickungen aufweisen, die am oder nahe des distalen Endes angebracht sind.
Besonders bevorzugt ist das Vorsehen von Schubdrähten, die durch hierfür vorgesehene Öffnungen in den Kappen verlaufen, wobei die Schubdrähte distal und proximal der Öffnungen Verdickungen aufweisen und die weiter proximal gelegene Verdickung eines Schubdrahts dafür sorgt, dass sich die Verdickung beim Vorschub in Richtung distal an das Innere der Kappe anlegt und diese bei weiterer Kraftausübung vom Implantat abschiebt, während die distalen Verdickungen dafür sorgen, dass die Schubdrähte in ihren Positionen gehalten werden und nicht aus den Öffnungen in den Kappen herausrutschen. Die Verdickungen sollten einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der für die Schubdrähte vorgesehenen Öffnungen in den Kappen, da anderenfalls ein Lösen der Schubdrähte von den Kappen möglich wäre. Insbesondere können die Verdickungen kugelförmig ausgebildet sein.
Bei Verwendung eines der beschriebenen oder auch eines beliebigen anderen Einführsystems können Implantat und Einführsystem über einen Mikrokatheter an die Zielposition gebracht werden.
Neben dem Implantat selbst betrifft die Erfindung auch die Verwendung des Implantats zur Behandlung arteriovenöser Fehlbildungen, insbesondere (Bifurkations)aneurysmen sowie die Kombination des Implantats mit einem Einführsystem und ggf. einem Mikrokatheter. Sämtliche Ausführungen, die zum Implantat selbst gemacht wurden, gelten in entsprechender Weise auch für die Verwendung des Implantats und ein Verfahren zur Anwendung des Implantats.
Die Erfindung wird anhand der Figur beispielhaft näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
Es zeigt:

1 Ein erfindungsgemäßes Implantat in der Seitenansicht.

In 1 wird das erfindungsgemäße Implantat 1 in der Seitenansicht dargestellt. Es weist eine erste Geflechtstruktur 2 auf, die an der Verzweigungsstelle 7 in eine zweite Geflechtstruktur 3 und eine dritte Geflechtstruktur 4 übergeht. Aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung wird das Implantat 1 hier als aus acht Drähten 5 aufgebaut gezeigt, tatsächlich liegt die Zahl der Drähte 5 in der Regel signifikant höher. Die Drähte 5 bilden ein Geflecht, wobei sich die Drähte 5 an Kreuzungspunkten 6 schneiden und über- und untereinander hergeführt werden. Drähte 5 im Vordergrund sind als durchgezogene Linien dargestellt, Drähte 5 im Hintergrund gestrichelt. Dadurch, dass ein Teil der Drähte 5 in die zweite Geflechtstruktur 3, ein anderer Teil hingegen in die dritte Geflechtstruktur 4 übergeht, ist die Gesamtzahl der Drähte 5 in den beiden Geflechtstrukturen 3, 4 lediglich jeweils halb so groß wie in der ersten Geflechtstruktur 2. Die erste Geflechtstruktur 2, die im Stammblutgefäß, aber auch in einem der abzweigenden Blutgefäße verankert werden kann, hat einen größeren Durchmesser als die beiden anderen Geflechtstrukturen 3, 4.
Wichtig ist für die Erfindung darüber hinaus, dass an der distalen Seite bzw. im distalen Bereich der Verzweigungsstelle 7, an der das zu behandelnde Bifurkationsaneurysma angrenzt, eine hinreichend große Zahl an Drähten 5 vorhanden ist. Auch an dieser Stelle befinden sich Drähte 5, die den Hals des Aneurysmas abdecken und dafür sorgen, dass Blut am Eintritt in das Aneurysma gehindert wird. Tatsächlich liegt die Zahl der Drähte 5 an dieser Stelle 7 erheblich höher als hier gezeigt, da normalerweise die Gesamtzahl der Drähte 5 höher ist als in der vereinfachten Darstellung mit lediglich acht Drähten 5, sodass insgesamt eine ausreichend gute Abdeckung des Aneurysmahalses gewährleistet ist
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012/113554 A1 [0007]
WO 2014/029835 A1 [0007]
US 2004/0220653 A1 [0008]
WO 2008/049386 A1 [0043]
DE 2806030 A1 [0043]
WO 2018/134097 A1 [0049]
WO 2013/024125 A1 [0066]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Tan et al., Crit Rev. Biomed Eng. 2013; 41(6): 495-513 [0047]
Solouk et al., Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2015; 46: 400-408 [0047]

Claims

Implantat zur Beeinflussung des Blutflusses im Bereich von Aneurysmen, die an Gefäßverzweigungen lokalisiert sind, wobei das Implantat (1) in einem expandierten Zustand, in dem es im Blutgefäß implantiert wird, und in einem kontrahierten Zustand vorliegt, in dem es durch das Blutgefäß bewegbar ist, das Implantat (1) eine erste Geflechtstruktur (2) aufweist, welche im expandierten Zustand röhrenförmig ist und deren Wandung aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten (5) aufgebaut ist, wobei sich die erste Geflechtstruktur (2) an einer an einem Verzweigungsende befindlichen Verzweigungsstelle (7) in eine zweite und eine dritte Geflechtstruktur (3, 4) verzweigt, wobei die zweite und die dritte Geflechtstruktur (3, 4) im expandierten Zustand röhrenförmig sind und ihre Wandungen aus einzelnen miteinander verflochtenen Drähten (5) aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden, an der Verzweigungsstelle (7) in die zweite Geflechtstruktur (3) übergeht, und ein weiterer Teil der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden, an der Verzweigungsstelle (7) in die dritte Geflechtstruktur (4) übergeht.
Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden und am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur (2) vorliegen, an der Verzweigungsstelle (7) in die zweite Geflechtstruktur (3) übergeht, und die zweite Hälfte der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden und am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur (2) vorliegen, an der Verzweigungsstelle (7) in die dritte Geflechtstruktur (4) übergeht.
Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von jeweils zwei Drähten (5), die am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur (2) einen Kreuzungspunkt (6) bilden, ein Draht (5) in die zweite (3) und ein Draht (5) in die dritte Geflechtstruktur (4) übergeht.
Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Drähte (5), die am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur (2) einen ersten Kreuzungspunkt (6) bilden, in die zweite Geflechtstruktur (3) übergehen, und jeweils zwei Drähte (5), die am Verzweigungsende der ersten Geflechtstruktur (2) einen zum ersten Kreuzungspunkt (6) benachbarten Kreuzungspunkt (6) bilden, in die dritte Geflechtstruktur (4) übergehen.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Drähte (5), die die erste Geflechtstruktur (2) ausbilden, 24 bis 96 beträgt.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) einem Formgebungsverfahren unterzogen ist, das die Zahl der Drähte (5) an der Verzweigungsstelle (7) in Richtung distal erhöht.
Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgebungsverfahren eine Wärmebehandlung ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Drähte (5) an der Verzweigungsstelle (7) in Richtung distal ≥ 12, vorzugsweise ≥ 24, weiter bevorzugt ≥ 32 beträgt.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) im expandierten Zustand an der Verzweigungsstelle (7) in Richtung distal eine Abdeckungsrate von 25 bis 75 %, vorzugsweise 35 bis 65 % aufweist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (5) zumindest teilweise aus einem Material mit Formgedächtniseigenschaften hergestellt sind.
Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit Formgedächtniseigenschaften eine Nickel-Titan-Legierung ist.
Implantat nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (5) einen Kern aus einem röntgensichtbaren Material und einen Mantel aus einem Material mit Formgedächtniseigenschaften aufweisen.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) röntgensichtbare Marker aufweist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) über eine oder mehrere die Geflechtstrukturen (2, 3, 4) zumindest teilweise abdeckende Membranen verfügt.
Implantat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine antithrombogene oder eine die Endothelbildung fördernde Wirkung aufweist.