DE19532973C1 - Herzklappenprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zum Ersatz von natürlichen Herzklappen dienende Herzklappenprothese mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die gattungsgemäße aus der EP 0 173 723 B1 bekannte Herz­ klappenprothese hat den Vorteil, daß der zentral fließende Hauptstrom bei gleicher Umströmung der Klappenhinterwand und der Achsenlager maximiert wird. Als noch nicht völlig zufriedenstellend gelöst hat hat sich jedoch das Verhalten der Flügelklappen bei dem Öffnen und Schließen erwiesen. Entsprechendes gilt für die ähnlich aufgebaute, aus der US 4 820 299 bekannte Herzklappenprothese.

Aus der US 4 114 202 ist eine Dreiflügelklappe bekannt, deren in Strömungsrichtung weisende Flächen in der ge­ schlossenen Stellung eine im wesentlichen in der durch die Schwenkachsen aufgespannten Ringebene liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs­ gemäße Klappe dahingehend weiterzubilden, daß eine schnel­ le Öffnung und Schließung während der Systole bzw. der Diastole gewährleistet sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; der Anspruch 2 gibt eine bevorzugte Ausgestaltung an.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geschlossenen Klappen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geöffneten Zustand,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1, und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Herzklappe in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand entlang der Linie IV-IV.

Die in Fig. 1 in einer Draufsicht gezeigte Prothese zum Ersatz der Herzklappen ist mit einem Klappenring 10 verse­ hen, dessen Radius mit R angegeben ist. In dem Klappenring 10 sind drei Flügelklappen 12, 14, 16 um jeweils eine in der Ringebene verlaufende Schwenkachse 18 gelagert. Der Abstand der Schwenkachse zum Mittelpunkt der Ringebene hat in der Projektion auf die Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R. In geschlossenem Zustand schließen die Flü­ gelklappen 12, 14, 16 mit ihrem gebogenen Teil bündig mit der Ringbegrenzung ab. Dabei stoßen die an ihren geraden Begrenzungen bündig an die ihnen benachbarten Flügelklap­ pen 12, 14, 16 an und bilden mit diesen ein Dreibein.

Der Klappenring 10, der die Achse 18 der Flügel aufnimmt und mit einem Saum zum Einnähen in die Aorta versehen ist, kann kreisförmig sein oder aber auch eine der Anato­ mie entsprechende, einem Dreieck angenäherte Form haben.

Die Darstellung von Fig. 2, in der die Klappen geöffnet sind, zeigt, daß ein großer zentraler Strom gegeben ist, der von konvexen Berandungen der Flügel begrenzt wird. Der große Querschnitt des von den Innenflächen der Flügelklap­ pen 12, 14, 16 ,begrenzten Raumes erlaubt eine hohe Steue­ rungsgeschwindigkeit des Hauptstroms. Die Strömungsgra­ dienten im Hauptstrom HS und den drei Nebenströmungen NS1, NS2, NS3 außerhalb der Flügelklappen 12, 14, 16 sind mini­ miert. Die konkaven Berandungen der Außenflächen der Flü­ gelklappen bewirken die Ausspülung der ihnen am nächsten liegenden Bulben (Fig. 3 und 4).

Der Klappenring 10 ist in der Ringebene geschwungen derart ausgestaltet, daß er der Anatomie der Einbauumgebung wei­ testgehend entspricht. Im Bereich der Lagerung der Achsen 18 ist der Klappenring 10 hochgezogen, um den Lagern 18 die nötige Stabilität zu geben und einen Anschlag für die Flügelklappen 12, 14, 16 in deren geöffneten Zustand zu bilden.

Um das Öffnungs- und Schließverhalten der Flügelklappen zu verbessern, sind die Flügelklappen 12, 14, 16 derart ge­ formt, daß das von diesen im geschlossenen Zustand durch deren aneinander anliegenden spitz zulaufende Abschnitte gebildete Dreibein in oder gar unter der gedachten durch die Schwenkachsen 18 aufgespannten Ebene liegt. Diese Aus­ gestaltung bewirkt, daß die großen, nach innen weisenden Abschnitte der Flügelklappen 12, 14, 16 bei dem Öffnen re­ lativ lange von dem Blutstrom großflächig angeströmt wer­ den. Bei dem Schließen der Flügelklappen 12, 14, 16 wirkt sich günstig aus, daß die von dem rückfließenden Blut an­ geströmte Fläche gegenüber der Achse 18 nach innen ver­ setzt ist, wodurch ein größeres Schließmoment erreicht wird. Der kleinere, gebogene Abschnitt wird erst relativ spät zu einem Zeitpunkt, wo die großen gebogenen Flügelab­ schnitte bereits ganz überwiegend von dem zurückfließenden Blut beaufschlagt werden, gegen das durch den Nebenstrom­ weg strömende Blut gestellt.

Claims (2)

1. Prothese zum Ersatz der Herzklappen, mit einem Klappenring (10), dessen Radius R beträgt, in dem drei Flügelklappen (12, 14, 16) um jeweils eine in der Ringebene liegende Achse (18) drehbar gelagert sind, wobei die Achsen (18) in der Projektion auf die Ring­ ebene von dem Zentrum der Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R haben und die Flügelklappen (12, 14, 16) im geschlossenen Zustand mit ihren außenliegenden Abschnitten bündig mit der in Strömungsrichtung gese­ hen oberen Fläche des Klappenrings (10) abschließen und die Kanten der nach innen weisenden spitz zulau­ fenden Abschnitte unter Bildung eines Dreibeins bündig an den Kanten der entsprechenden Abschnitten der ande­ ren Flügelklappen (12, 14, 16) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung weisenden Flächen der Flügel­ klappen (12, 14, 16) mit von außen nach innen konti­ nuierlich zunehmendem Krümmungsradius gewölbt ausge­ bildet sind, wobei der Bereich um den Mittelpunkt des Dreibeins in oder - in Strömungsrichtung gesehen - unterhalb der Ringebene liegt.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich um den Mittelpunkt des Dreibeins eine Ebene bildet.