DE20306823U1 - Stent compression unit for vein implants has motor driven roller rows with decreasing spherical grooves defining compression cavity - Google Patents
Stent compression unit for vein implants has motor driven roller rows with decreasing spherical grooves defining compression cavityInfo
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Abstract
Description
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95 314 r4/t3/cvi95 314 r4/t3/cvi
Angioraed GmbH & Co.Angioraed GmbH & Co.
Medizintechnik KGMedical Technology KG
Wachhausstraße 6Wachhausstrasse 6
76227 Karlsruhe Germany76227 Karlsruhe Germany
WerkstückesWorkpiece
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum radialen Komprimieren eines elastischen Werkstückes, und insbesondere eine Vorrichtung zum Einführen eines Stents in einen Außenkatheter eines Stent-Einführbestecks.The invention relates to a device for radially compressing an elastic workpiece, and in particular to a device for introducing a stent into an outer catheter of a stent introducer.
Stents dienen als Stützimplantate der Stützung und/oder Überbrückung verengter bzw. erkrankter Gefäße im menschlichen und tierischen Körper. So sind aus dem Stand der Technik Stents bekannt, die im Bereich der Herzkranzgefäße, der Harnröhre, des Harnleiters und der Speiseröhre eingesetzt werden, um nur einige Beispiele zu nennen. Stents werden vor allem dann eingesetzt, wenn aufgrund von Ablagerungen an der Gefäßwand der Durchfluss durch das jeweilige Gefäß erheblich eingeschränkt bzw. blockiert ist, oder wenn die Gefahr des Gefäßwanddurchbruches aufgrund anderer Gefäßerkrankungen besteht. In solchen Fällen wird ein radial expandierbarer Stent in die Gefäßlichtung eingeführt und an der erkrankten bzw. verengten Stelle in dem Gefäß platziert. Anschließend wird der Stent radial aufgeweitet, oder expandiert von selbst, und durch die Radialaufweitung des Stents wird auf die Gefäßwand eine ausreichend große Kraft ausgeübt, um so den Querschnitt der Gefäßlichtung an der verengten Stelle zu vergrößern, oder die Gefäßwand zu stützen.Stents serve as support implants to support and/or bridge narrowed or diseased vessels in the human and animal body. Stents are known from the state of the art and are used in the area of the coronary arteries, the urethra, the ureter and the esophagus, to name just a few examples. Stents are used primarily when the flow through the respective vessel is significantly restricted or blocked due to deposits on the vessel wall, or when there is a risk of the vessel wall breaking through due to other vascular diseases. In such cases, a radially expandable stent is inserted into the vessel lumen and placed in the diseased or narrowed area of the vessel. The stent is then radially expanded, or expands on its own, and the radial expansion of the stent exerts a sufficiently large force on the vessel wall in order to enlarge the cross-section of the vessel lumen at the narrowed area, or to support the vessel wall.
Stents können im wesentlichen in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich zum einen in selbst-expandierbare Stents, und zum anderen in ballon-expandierbare Stents.Stents can essentially be divided into two categories: self-expandable stents and balloon-expandable stents.
Bei den zur ersten Kategorie zugehörigen Stents handelt es sich entweder um aus rostfreiem Stahl hergestellte Stents, deren durch die Radialaufweitung bewirkte Deformation innerhalb der Hook'sehen Grenzen des Materials stattfindet, oder, wie weiter unten beschrieben, um aus einer Gedächtnisformlegierung hergestellte Stents. Derartige Stents werden durch proximales Zurückziehen eines Außenkatheters in dem zu behandelnden Gefäß freigegeben. Beim proximalen Zurückziehen des Außenkatheters muss sichergestellt sein, dass der Stent sich dabei nicht mit dem Außenkatheter in proximaler Richtung mitbewegt. Dies wird durch ein Gegenlager, wie z.B. einem Anschlagselement, das am proximalen Ende des Stents anliegt, erreicht.The stents belonging to the first category are either stents made of stainless steel, the deformation of which due to radial expansion takes place within the Hooke limits of the material, or, as described below, stents made of a shape memory alloy. Such stents are released by proximally withdrawing an outer catheter in the vessel to be treated. When the outer catheter is withdrawn proximally, it must be ensured that the stent does not move with the outer catheter in the proximal direction. This is achieved by a counter bearing, such as a stop element, which rests on the proximal end of the stent.
Im Gegensatz dazu werden die der zweiten Kategorie zugehörigen Stents über einen aufblasbaren Ballon innerhalb des erkrankten Gefäßes radial aufgeweitet. Bei der radialen Aufweitung des Stents durch einen in der Lichtung bzw. Lumen des Stents befindlichen Ballon wird eine plastische Deformation des Stentmaterials bewirkt.In contrast, stents belonging to the second category are expanded radially within the diseased vessel using an inflatable balloon. The radial expansion of the stent using a balloon located in the lumen of the stent causes a plastic deformation of the stent material.
Ein Beispiel eines selbstexpandierbaren Stents aus rostfreiem Stahl ist aus der US-A-4,580568 nach Gianturco bekannt, und ein Beispiel eines expandierbaren Stents, der mit Hilfe eines Ballons radial aufgeweitet wird, ist aus der EP-A-221 570 nach Palmaz bekannt.An example of a self-expandable stent made of stainless steel is known from US-A-4,580568 to Gianturco, and an example of an expandable stent which is radially expanded by means of a balloon is known from EP-A-221 570 to Palmaz.
Zusätzlich gibt es, wie bereits oben erwähnt, selbstexpandierbare Stents, die aus einer Gedächtnisformlegierung, wie z.B. einer biokompatiblen Nickel-Titan-Gedächtnisformlegierung, hergestellt sind. Solche Stents werden ebenfalls von einem Außenkatheter inIn addition, as mentioned above, there are self-expanding stents made of a shape memory alloy, such as a biocompatible nickel-titanium shape memory alloy. Such stents are also inserted into the stent by an external catheter.
einer radial komprimierten Konfiguration gehalten, und durch proximales Zurückziehen des Außenkatheters in dem zu behandelnden Bereich innerhalb des Gefäßes freigegeben.a radially compressed configuration and released by proximal retraction of the outer catheter into the area to be treated within the vessel.
Auf Grund der Eigenschaft der Gedächtnisformlegierung kann der Stent bei zwei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Gleichgewichtszustände annehmen, so z.B. bei der niedrigen Temperatur die radial komprimierte Konfiguration und bei der höheren Temperatur die radial expandierte Konfiguration. Die meisten der bekannten Gedächtnisformlegierungen erfordern eine Temperatur unterhalb O0C, bei der sich der Stent in seiner radial komprimierten Konfiguration im Gleichgewicht befindet. Nachdem der Stent bei der niedrigen Temperatur in den Außenkatheter eingeführt worden ist, kann der Außenkatheter endoskopisch in ein zu behandelndes Gefäß eingeführt werden. Durch proximales Zurückziehen des Außenkatheters wird der Stent in der Gefäßlichtung abgelegt, und dabei weitet der Stent sich wegen der höheren Temperatur in dem Gefäß nun in radialer Richtung aus und nimmt seine zweite radial expandierte Gleichgewichtskonfiguration an.Due to the property of the shape memory alloy, the stent can assume different equilibrium states at two different temperatures, for example the radially compressed configuration at the low temperature and the radially expanded configuration at the higher temperature. Most of the known shape memory alloys require a temperature below 0 0 C at which the stent is in equilibrium in its radially compressed configuration. After the stent has been inserted into the outer catheter at the low temperature, the outer catheter can be inserted endoscopically into a vessel to be treated. By retracting the outer catheter proximally, the stent is deposited in the vessel lumen, and due to the higher temperature in the vessel, the stent now expands radially and assumes its second radially expanded equilibrium configuration.
Abhängig von der Größe des zu behandelnden Körpergefäßes und dem Ausmaß der Gefäßverengung werden unterschiedlich große Stents eingesetzt. Zum Ablegen dieser Stents in dem Gefäß werden unterschiedlich große Außenkatheter verwendet, in die der Stent zunächst eingeführt werden muss. Zusätzlich muss das Einführen des Stents in den Außenkatheter unter sterilen Bedingungen geschehen, oder das gesamte Paket bestehend aus Katheter und Stent wird nach dem Einführen des Stents in den Katheter sterilisiert. Werden mit ePTFE beschichtete Stents verwendet, so kann eine derartige Sterilisation durchaus zu Problemen führen.Depending on the size of the body vessel to be treated and the extent of the vascular constriction, stents of different sizes are used. To place these stents in the vessel, external catheters of different sizes are used, into which the stent must first be inserted. In addition, the stent must be inserted into the external catheter under sterile conditions, or the entire package consisting of catheter and stent is sterilized after the stent has been inserted into the catheter. If stents coated with ePTFE are used, this type of sterilization can certainly lead to problems.
Die große Vielfalt unterschiedlicher Stents erfordert eine vielseitig einsetzbare Vorrichtung zum Einführen des Stents in einen entsprechenden Außenkatheter. Der hohe WiderstandThe wide variety of different stents requires a versatile device for inserting the stent into a corresponding external catheter. The high resistance
von Stents mit großem Durchmesser gegenüber einer radialen Komprimierung während des Einführens des Stents in den Außenkatheter macht eine stabile Stentladevorrichtung erforderlich, deren Komprimiermechanismus einem derartigen Widerstand des Stents bis zu seiner vollständigen Einführung in den Katheter standhalten kann.The resistance of large diameter stents to radial compression during insertion of the stent into the outer catheter requires a stable stent loading device whose compression mechanism can withstand such resistance of the stent until its complete insertion into the catheter.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Alternative zu herkömmlichen Stentladevorrichtungen vor, mit Hilfe derer sowohl selbst-expandierbare als auch ballon-expandierbare Stents in einen Außenkatheter eingeführt werden können. Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit Stents beschrieben ist, so ist sie nicht auf solche beschränkt, sondern kann ebenso zum radialen Komprimieren von elastischen Werkstücken nützlich sein.The present invention provides an alternative to conventional stent loading devices by which both self-expandable and balloon-expandable stents can be introduced into an external catheter. Although the invention is described in the context of stents, it is not limited to such, but may also be useful for radially compressing elastic workpieces.
Eine Anzahl unterschiedlich ausgestalteter Stentladevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.A number of differently designed stent loading devices are known from the prior art.
Ein Beispiel einer solchen Stentladevorrichtung ist in der WO 01/21103 beschrieben. Diese Ladevorrichtung umfasst mindestens drei miteinander in Wirkverbindung stehende bewegbare Platten, die entlang dem Umfang eines Referenzkreises angeordnet sind und so eine Lichtung bilden, in die der Stent eingeführt werden kann. Die Querschnittsgröße der Lichtung kann durch entsprechendes Verschieben der Platten variiert werden. Beim Verschieben der Platten bewegt sich eine Platte auf der Oberfläche ihrer benachbarten Platte, wobei die Gesamtbewegung aller Platten dem Schließen einer Blende ähnelt. Ein Ende der Platten weist eine stiftförmige Verlängerung auf, die in einem linearen Gleitlager aufgenommen ist. Die Gesamtheit der linearen Gleitlager ist mit einer Antriebsplatte gekoppelt, deren Drehung ein lineares Verschieben der Verlängerungsstifte in den Gleitlagern, und so ein Verschieben der Platten verursacht.An example of such a stent loading device is described in WO 01/21103. This loading device comprises at least three movable plates which are operatively connected to one another and which are arranged along the circumference of a reference circle, thus forming a clearing into which the stent can be inserted. The cross-sectional size of the clearing can be varied by appropriately displacing the plates. When the plates are displaced, one plate moves on the surface of its adjacent plate, with the overall movement of all plates resembling the closing of a shutter. One end of the plates has a pin-shaped extension which is accommodated in a linear sliding bearing. The entirety of the linear sliding bearings is coupled to a drive plate, the rotation of which causes a linear displacement of the extension pins in the sliding bearings, thus causing a displacement of the plates.
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Die Lichtung dieser Stentladevorrichtung kann zusätzlich mit einem Kältemittel durchströmt werden. Somit können auch aus einer Gedächtnisformlegierung hergestellte Stents mit dieser Ladevorrichtung in eine radial komprimierte Konfiguration gebracht werden.A coolant can also be passed through the opening of this stent loading device. This means that stents made from a shape memory alloy can also be brought into a radially compressed configuration using this loading device.
Ein weiteres Beispiel einer Stentladevorrichtung wird von Machine Solutions, Inc. kommerziell vertrieben. Bei dieser Vorrichtung ist eine Mehrzahl von dreieckförmigen Komprimierelementen kreisförmig angeordnet, so dass zwischen den Komprimierelementen eine Lichtung entsteht, deren Querschnittsgröße durch Verschieben der Komprimierelemente variiert werden kann.Another example of a stent loading device is commercially available from Machine Solutions, Inc. In this device, a plurality of triangular compression elements are arranged in a circle so that a clearance is created between the compression elements, the cross-sectional size of which can be varied by moving the compression elements.
Eine weitere Stentladevorrichtung ist aus der WO 01/35861 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird der Stent durch eine trichterförmiges Komprimierelement gezogen und dabei radial komprimiert.Another stent loading device is known from WO 01/35861. In this device, the stent is pulled through a funnel-shaped compression element and thereby compressed radially.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Ladevorrichtung vorzusehen, mit der ein elastisches Werkstück in radialer Richtung komprimiert werden kann, und die ein derart kompaktes und stabiles Design aufweist, dass der Totgang zwischen kraftübertragenden Komponenten der Vorrichtung minimiert ist.It is an object of the invention to provide a loading device with which an elastic workpiece can be compressed in the radial direction and which has such a compact and stable design that the backlash between force-transmitting components of the device is minimized.
Es ist ebenso eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung vorzusehen, die derart vielseitig einsetzbar ist, dass elastische Werkstücke mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern in radialer Richtung komprimiert werden können.It is also an object of the invention to provide a device which is so versatile that elastic workpieces with different lengths and diameters can be compressed in the radial direction.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These objects are achieved by a device having the features of claim 1.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient radialen Komprimierung von elastischen Werkstücken. Insbesonders ist sie geeignet, Stents in eine radial komprimierte Konfiguration zu bringen, so dass diese anschließend in einen Außenkatheter eingeführt werden können. Dem Fachmann ist offensichtlich, dass nicht nur lediglich Stents mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in radialer Richtung komprimiert werden können, sondern ebenso Grafts, Stent-Grafts und Vena-Cava Filter. Des Weiteren ist die Ladevorrichtung geeignet, eine Hülse, wie z.B. eine röntgenstrahlundurchlässige Markierhülse, auf die Außenfläche eines Katheter zu krimpen.The device according to the invention is used for radial compression of elastic workpieces. In particular, it is suitable for bringing stents into a radially compressed configuration so that they can then be introduced into an external catheter. It is obvious to the person skilled in the art that not only stents can be compressed in the radial direction with the device according to the invention, but also grafts, stent grafts and vena cava filters. Furthermore, the loading device is suitable for crimping a sleeve, such as an X-ray-opaque marking sleeve, onto the outer surface of a catheter.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von relativ zueinander bewegbaren Komprimierelementen, die jeweils eine Komprimierfläche aufweisen, wobei die Komprimierflächen der Komprimierelemente derart angeordnet sind, dass sie eine Lichtung bzw. ein Lumen mit einer Längsachse, einem ersten Ende und einem zweiten Ende zum Aufnehmen des Stents bilden. Der Abstand benachbarter Komprimierflächen im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Lichtung ist an dem ersten Ende der Lichtung größer als an dem gegenüberliegenden zweiten Ende der Lichtung.The device according to the invention comprises a plurality of compression elements which can be moved relative to one another and which each have a compression surface, the compression surfaces of the compression elements being arranged in such a way that they form a clearing or a lumen with a longitudinal axis, a first end and a second end for receiving the stent. The distance between adjacent compression surfaces substantially perpendicular to the longitudinal direction of the clearing is greater at the first end of the clearing than at the opposite second end of the clearing.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein in das erste Ende der Lichtung eingeführtes elastisches Werkstück durch die Vorrichtung bzw. entlang der Längsachse der Lichtung bewegt werden, wobei die Radialabmessung des Werkstückes mit fortschreitender Bewegung durch die Vorrichtung zunehmend verringert wird. Vorteilhafterweise bewirken die Komprimierelemente sowohl das Komprimieren des Werkstückes in radialer Richtung, als auch die Bewegung des Werkstückes entlang der Längsachse der Vorrichtung.With the aid of the device according to the invention, an elastic workpiece introduced into the first end of the clearing can be moved through the device or along the longitudinal axis of the clearing, the radial dimension of the workpiece being increasingly reduced as the movement through the device progresses. The compression elements advantageously cause both the compression of the workpiece in the radial direction and the movement of the workpiece along the longitudinal axis of the device.
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Vorzugsweise nimmt der Abstand benachbarter Komprimierflächen im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Lichtung vom ersten Ende zum zweiten Ende der Lichtung in gleichmäßigen Intervallen ab. Dadurch wird eine gleichmäßige radiale Komprimierung des Werkstückes erreicht. Erstreckt sich die Länge des Werkstückes über mehrere Komprimierflächen längs der Lichtung, so werden auf diese Weise Spannungen in dem Werkstück in Richtung seiner Längserstreckung minimiert. Ferner wird dadurch ein "Aufstauen" des radial elastischen Werkstückes zwischen zwei in Längsrichtung der Lichtung benachbarter Komprimierelemente vermieden.Preferably, the distance between adjacent compression surfaces decreases at regular intervals, essentially perpendicular to the longitudinal direction of the clearing, from the first end to the second end of the clearing. This achieves a uniform radial compression of the workpiece. If the length of the workpiece extends over several compression surfaces along the clearing, this minimizes stresses in the workpiece in the direction of its longitudinal extension. This also prevents the radially elastic workpiece from "piling up" between two compression elements that are adjacent in the longitudinal direction of the clearing.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Komprimierflächen als konkave Ausnehmungen auf den Oberflächen der Komprimierelemente ausgebildet. Vorzugsweise sind die konkaven Ausnehmungen sphärisch ausgebildet, deren Radius vom ersten Ende zum zweiten Ende der Lichtung in gleichmäßigen Intervallen abnimmt. Vorzugsweise ist der Radius der sphärisch konkav ausgebildeten Komprimierflächen senkrecht zur Längsrichtung der Lichtung benachbarter Komprimierelemente im Wesentlichen gleich. Erfindungsgemäß wird dadurch eine optimale Anpassung der Komprimierflächen an die Außenoberfläche eines kreiszylindrisch ausgebildeten Werkstückes erreicht, wodurch eine radiale Komprimierung des Werkstückes gleichmäßig aus allen Radialrichtungen erfolgt.In a further preferred embodiment, the compression surfaces are designed as concave recesses on the surfaces of the compression elements. The concave recesses are preferably spherical, the radius of which decreases at regular intervals from the first end to the second end of the clearing. The radius of the spherically concave compression surfaces perpendicular to the longitudinal direction of the clearing of adjacent compression elements is preferably essentially the same. According to the invention, this achieves an optimal adaptation of the compression surfaces to the outer surface of a circular cylindrical workpiece, whereby radial compression of the workpiece takes place uniformly from all radial directions.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Komprimierelemente drehbar gelagert, und werden vorteilhafterweise über ein Antriebsmittel vorzugsweise synchron miteinander in Drehung versetzt, so dass bei Einführen des Werkstückes, insbesondere eines Stents, eine Bewegung des Stents entlang der Längsachse der Lichtung durch Drehung der Komprimierelemente erzielt wird, und dabei gleichzeitig mit der Vorwärtsbewegung des Stents entlang der Längsachse der Lichtung eine Komprimierung des Stents in radialer Richtung erfolgt. Dadurch, dass die Komprimierelemente zum radialen Komprimieren des StentsIn a further preferred embodiment, the compression elements are rotatably mounted and are advantageously set in rotation via a drive means, preferably synchronously with one another, so that when the workpiece, in particular a stent, is inserted, a movement of the stent along the longitudinal axis of the clearing is achieved by rotating the compression elements, and at the same time as the stent moves forward along the longitudinal axis of the clearing, a compression of the stent in the radial direction takes place. Because the compression elements for radially compressing the stent
gleichzeitig den Stent entlang der Längsrichtung der Lichtung bewegen, so werden Druck- bzw. Zugspannungen in dem Stent auf ein Minimum reduziert.At the same time, the stent is moved along the longitudinal direction of the lumen, so compressive and tensile stresses in the stent are reduced to a minimum.
Im Anschluss wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:An embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the following drawings, in which:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßenFig. 1 is a perspective view of the inventive
Vorrichtung ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßendevice is;
Fig. 2 is a side view of the inventive
Vorrichtung ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A derdevice is;
Fig. 3 is a cross-sectional view along the line AA of the
Fig. 2 ist; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Line B-B der Fig. 2 ist.Fig. 2 is; and
Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of Fig. 2.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die erfindungsgemäße Stentladevorrichtung 1. Bei der in Fig. 1 dargestellten Stentladevorrichtung ist eine Grundplatte 10 vorgesehen, auf der eine Mehrzahl von Rollen 12 drehbar gelagert sind. Das der Bodenplatte zugewandte Ende 14 der Rollen 12 weist einen geringeren Durchmesser auf als der Bereich 13 der kreiszylindrisch ausgebildeten Rollen 12. Die drehbare Lagerung der Rollen wird dadurch erreicht, in dem das Ende 14 in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung in der Grundplatte eingeführt wird (siehe Fig. 4). Dem Fachmann ist offensichtlich, das andere Drehverbindungen zwischen der Grundplatte und den Rollen denkbar sind, wie z.B. eine Drehstiftkoppelung, Kugel- bzw. Rollenlageranordnungen, etc.Fig. 1 shows a perspective view of the stent loading device 1 according to the invention. The stent loading device shown in Fig. 1 has a base plate 10 on which a plurality of rollers 12 are rotatably mounted. The end 14 of the rollers 12 facing the base plate has a smaller diameter than the area 13 of the circular cylindrical rollers 12. The rotatable mounting of the rollers is achieved by inserting the end 14 into a correspondingly designed recess in the base plate (see Fig. 4). It is obvious to the person skilled in the art that other rotary connections between the base plate and the rollers are conceivable, such as a rotary pin coupling, ball or roller bearing arrangements, etc.
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Das in der Fig. 1 dargestellte obere Ende der Rollen, das ebenso einen kleineren Durchmesser aufweist wie der Bereich 13 der Rollen, ist durch eine in einer oberen Platte 20 vorgesehenen Bohrung 21 durchgeführt (siehe Fig. 4) und mit einem Zahnrad 30 starr verbunden. Hinsichtlich einer genaueren Darstellung der Verbindung mit dem Zahnrad 30 wird auf die Fig. 4 verwiesen.The upper end of the rollers shown in Fig. 1, which also has a smaller diameter than the area 13 of the rollers, is passed through a bore 21 provided in an upper plate 20 (see Fig. 4) and is rigidly connected to a gear 30. For a more detailed illustration of the connection to the gear 30, reference is made to Fig. 4.
Die kreiszylindrisch ausgebildeten Rollen sind in zwei linearen Reihen entlang der Längsachse 2 der Vorrichtung 1 angeordnet. Jede der Rollen weist mittig eine sphärisch konkave Ausnehmung 16 entlang dem gesamten Umfang des kreiszylindrischen Querschnittes der Rolle auf. Die sphärisch konkave Ausnehmung 16 ist dabei rotationssymmetrisch bzgl. der Zylinderachse der Rollen ausgebildet. Wird nur eine Reihe der Rollen betrachtet, so nimmt der Radius der sphärisch konkaven Ausnehmung 16 in gleichmäßigen Intervallen entlang der Längsachse 2 der Vorrichtung 1 ab. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist der Radius der sphärisch konkaven Ausnehmung 16 zweier senkrecht zur Längsrichtung 2 der Vorrichtung 1 benachbarter Rollen 12 identisch. Wie später anhand der Fig. 3 zu sehen sein wird, entspricht die erste Rollenreihe bzgl. der geometrischen Ausbildung und Anordnung ihrer Rollen der zweiten Rollenreihe, so dass der Radius der sphärisch konkaven Ausnehmungen 16 der zweiten Rollenreihe mit dem gleichen Intervall entlang der Längsrichtung der Vorrichtung wie die sphärisch konkaven Ausnehmungen 16 der ersten Rollenreihe abnimmt.The circular-cylindrical rollers are arranged in two linear rows along the longitudinal axis 2 of the device 1. Each of the rollers has a spherically concave recess 16 in the middle along the entire circumference of the circular-cylindrical cross-section of the roller. The spherically concave recess 16 is rotationally symmetrical with respect to the cylinder axis of the rollers. If only one row of rollers is considered, the radius of the spherically concave recess 16 decreases at regular intervals along the longitudinal axis 2 of the device 1. As can be seen in Fig. 1, the radius of the spherically concave recess 16 of two adjacent rollers 12 perpendicular to the longitudinal direction 2 of the device 1 is identical. As will be seen later from Fig. 3, the first row of rollers corresponds to the second row of rollers with regard to the geometric design and arrangement of its rollers, so that the radius of the spherically concave recesses 16 of the second row of rollers decreases at the same interval along the longitudinal direction of the device as the spherically concave recesses 16 of the first row of rollers.
Des Weiteren ist in der Fig. 1 zu sehen, dass identisch zur Anzahl der Rollen und deren Anordnung für jede Rolle ein Zahnrad 30 oberhalb der oberen Platte 20 vorgesehen ist. Das in Fig. 1 dargestellte oberseitige Ende der Rollen ist mit jeweils einem der Zahnräder 30 starr verbunden. Die Zahnräder 30 einer Reihe befinden sich im Eingriff mit einer Schnecke 26, wobei jedes Zahnrad 3 0 einer Reihe mit der zugehörigen Schnecke 2 6 kämmt. Die Zahnräder 3 0 einer Reihe werden überFurthermore, it can be seen in Fig. 1 that, identical to the number of rollers and their arrangement, a gear 30 is provided for each roller above the upper plate 20. The upper end of the rollers shown in Fig. 1 is rigidly connected to one of the gears 30. The gears 30 of a row are in engagement with a worm 26, whereby each gear 3 0 of a row meshes with the associated worm 2 6. The gears 3 0 of a row are
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die der Zahnradreihe zugeordneten Schnecke 2 6 angetrieben. In Fig. 1 sind zwei Schnecken 26 zu sehen, die im Eingriff mit den ihr zugeordneten Zahnrädern sind. Die Enden der Schnecken werden in entsprechenden auf der oberen Platte 20 vorgesehenen Flanschabschnitten 22 und 23 drehbar gehalten. Ein Ende einer jeden Schnecke weist ein weiteres Zahnrad 28 auf, das sich im Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 32 befindet, welches mittig zwischen den beiden Zahnrädern 28 angeordnet ist. Dieses mittig angeordnete Zahnrad ist starr mit einer Treibwelle 34 verbunden, die wiederum auf herkömmliche Weise mit einem Antriebsmittel 36, wie z.B. einem Elektromotor, verbunden ist. Das Antriebsmittel ist mit Hilfe eines Flansches 24 an der oberen Platte 20 befestigt.the worm 26 associated with the gear row is driven. In Fig. 1, two worms 26 can be seen which are in engagement with the gears associated with them. The ends of the worms are rotatably held in corresponding flange sections 22 and 23 provided on the upper plate 20. One end of each worm has a further gear 28 which is in engagement with a further gear 32 which is arranged centrally between the two gears 28. This centrally arranged gear is rigidly connected to a drive shaft 34 which in turn is connected in a conventional manner to a drive means 36, such as an electric motor. The drive means is attached to the upper plate 20 by means of a flange 24.
Alternative Anordnungen zu der in Fig. 1 dargestellten reihenweisen Anordnung von Zahnrädern 30, die jeweils im Eingriff mit entsprechenden Schnecken 26 und weiteren Zahnrädern 28 sind, sind dem Fachmann bekannt. Auf eine weitere detaillierte Beschreibung solcher Anordnungen wird deshalb verzichtet.Alternative arrangements to the row-wise arrangement of gears 30 shown in Fig. 1, which are each in engagement with corresponding worms 26 and further gears 28, are known to the person skilled in the art. A further detailed description of such arrangements is therefore omitted.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 1 abgebildeten Stentladevorrichtung 1. Aus der Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, wie die Komprimierflächen 16 in Längsrichtung der Vorrichtung 1 benachbarter Komprimierelemente bzw. Rollen in einer Ebene durch die Zylinderachsen der Rollen einen Kreis 18A bis 18Q beschreiben. Der Radius dieser Kreise nimmt von der linken Seite zur rechten Seite in der Fig. 2 in Längsrichtung der Vorrichtung in gleichmäßigen Intervallen ab. Allerdings weisen die Kreise, die von in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarten Komprimierflächen 16 beschrieben werden, einen Absatz auf, da der Radius der Komprimierfläche, die von einer sphärisch konkaven Ausnehmung einer Rolle bestimmt ist, sich von dem Radius der Komprimierfläche, die von der sphärisch konkaven Ausnehmung einer in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarten Rolle bestimmt ist, unterschiedlich ist. Der Unterschied der beiden Radien istFig. 2 shows a side view of the stent loading device 1 shown in Fig. 1. From Fig. 2 it can be clearly seen how the compression surfaces 16 of compression elements or rollers adjacent in the longitudinal direction of the device 1 describe a circle 18A to 18Q in a plane through the cylinder axes of the rollers. The radius of these circles decreases from the left side to the right side in Fig. 2 in the longitudinal direction of the device at regular intervals. However, the circles described by compression surfaces 16 adjacent in the longitudinal direction of the device have a step, since the radius of the compression surface determined by a spherically concave recess of a roller differs from the radius of the compression surface determined by the spherically concave recess of a roller adjacent in the longitudinal direction of the device. The difference between the two radii is
durch die Absätze am jeweiligen Umfang der Kreise zu erkennen. Die übrigen in Fig. 2 gezeigten Komponenten entsprechen denjenigen, die bereits mit Bezug auf die Fig. 1 im Detail beschrieben wurden.can be recognized by the steps on the respective circumference of the circles. The other components shown in Fig. 2 correspond to those that have already been described in detail with reference to Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der Fig. 2. Der schraffierte Kreis 16B in der Fig. 3 entspricht dem Bereich der sphärisch konkaven Ausnehmung 16, der den geringsten Durchmesser aufweist. Der äußere Kreis 16A in der Fig. 3 deutet auf den Durchmesser des kreiszylindrisch ausgebildeten Bereichs 13 einer jeden Rolle 12 hin. Ferner ist festzustellen, dass der maximale Durchmesser einer jeden Rolle 12 für jede Rolle gleich ist, während der Bereich der sphärisch konkaven Ausnehmung mit kleinstem Durchmesser vom linken Ende in Fig. 3 zum rechten Ende hin in gleichmäßigen Intervallen zunimmt. Weiter ist in Fig. 3 zu sehen, wie eine Lichtung durch die beiden linearen Rollenreihen gebildet wird, in der der Stent bzw. ein elastisches Werkstück einzuführen ist. Weiterhin ist anzumerken, dass die Mittelpunkte der konzentrisch angeordneten Kreise 16A und 16B einer Rollenreihe auf einer Linie parallel zur Längsachse 2 der Lichtung liegen.Fig. 3 shows a cross-sectional view along the line AA of Fig. 2. The hatched circle 16B in Fig. 3 corresponds to the area of the spherically concave recess 16 which has the smallest diameter. The outer circle 16A in Fig. 3 indicates the diameter of the circular cylindrical area 13 of each roller 12. It can also be seen that the maximum diameter of each roller 12 is the same for each roller, while the area of the spherically concave recess with the smallest diameter increases at regular intervals from the left end in Fig. 3 to the right end. Furthermore, Fig. 3 shows how a clearing is formed by the two linear rows of rollers, into which the stent or an elastic workpiece is to be inserted. It should also be noted that the centers of the concentrically arranged circles 16A and 16B of a row of rollers lie on a line parallel to the longitudinal axis 2 of the clearing.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der Fig. 2 dargestellt. In Fig. 4 ist ein Rollenpaar senkrecht zur Längsrichtung 2 der Vorrichtung 1 dargestellt. Beide Rollen 12 sind drehbar auf der Grundplatte 10 gelagert. Deutlich zu sehen ist, wie die sphärisch konkaven Ausnehmungen 16, die die Komprimierflächen 16 darstellen, beider Rollen einen Kreis beschreiben. Da die Radien der beiden sphärisch konkaven Ausnehmungen 16 beider Rollen 12 in dieser Querschnittsansicht identisch sind, so weist der Kreis an seinem Umfang keine Absätze auf. Das in Fig. 4 dargestellte obere, verjüngte Ende der beiden Rollen befindet sich im Eingriff mit den Zahnrädern 30. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt, und werden an dieser Stelle deshalb nicht im Detail beschrieben.Referring now to Fig. 4, a cross-sectional view is shown along the line B-B of Fig. 2. In Fig. 4, a pair of rollers is shown perpendicular to the longitudinal direction 2 of the device 1. Both rollers 12 are rotatably mounted on the base plate 10. It can be clearly seen how the spherically concave recesses 16, which represent the compression surfaces 16, of both rollers describe a circle. Since the radii of the two spherically concave recesses 16 of both rollers 12 are identical in this cross-sectional view, the circle has no steps on its circumference. The upper, tapered end of the two rollers shown in Fig. 4 is in engagement with the gears 30. Such connections are known to those skilled in the art and are therefore not described in detail here.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der in den Zeichnungen dargestellten Stentladevorrichtung beschrieben. Dazu treibt die Antriebseinrichtung 36, die nur schematisch in den Fig. und 2 dargestellt ist, über die Treibwelle 34 das Zahnrad 32 an, das wiederum im Eingriff mit den am Ende der beiden Schnecken 26 vorgesehenen Zahnräder 28 ist. Dadurch werden die Schnecken 26 in Drehung versetzt, und durch den Eingriff der Schnecken mit den beiden Zahnradreihen 30 werden so die Rollen 12 auf synchrone Weise rotatorisch angetrieben.The mode of operation of the stent loading device shown in the drawings is described below. To this end, the drive device 36, which is only shown schematically in Figs. 1 and 2, drives the gear 32 via the drive shaft 34, which in turn is in engagement with the gears 28 provided at the end of the two worms 26. This causes the worms 26 to rotate, and the engagement of the worms with the two rows of gears 30 causes the rollers 12 to rotate in a synchronous manner.
Wird nun ein elastisches Werkstück, wie z.B. ein Stent, ein Stent-Graft, ein Graft oder ein elastisch ausgebildeter Vena-Cava Filter in das in Fig. 1 gezeigte vordere Ende der durch die Rollen 12 gebildeten Lichtung eingeführt, so bewegt sich der Stent aufgrund der Drehung der Rollen entlang der Längsrichtung 2 der Vorrichtung bzw. durch die Lichtung zum hinteren Ende der Vorrichtung. Dadurch, dass die Radien der sphärisch konkaven Ausnehmungen 16 der Rollen 12 in Längsrichtung der Vorrichtung in gleichmäßigen Abständen abnehmen, so wird der Stent bei der Bewegung von dem vorderen Ende zum hinteren Ende in radialer Richtung komprimiert. Die Reibung, die zwischen dem Stent und den Rollen vorhanden ist, wird durch den Antrieb der Rollen bzw. die Drehung der Rollen minimiert, wodurch mögliche Druck- bzw. Zugspannungen in dem Stentaufbau ebenfalls auf ein Minimum reduziert sind.If an elastic workpiece, such as a stent, a stent graft, a graft or an elastic vena cava filter, is now introduced into the front end of the clearing formed by the rollers 12 shown in Fig. 1, the stent moves along the longitudinal direction 2 of the device or through the clearing to the rear end of the device due to the rotation of the rollers. Because the radii of the spherically concave recesses 16 of the rollers 12 decrease at regular intervals in the longitudinal direction of the device, the stent is compressed in the radial direction during the movement from the front end to the rear end. The friction that exists between the stent and the rollers is minimized by the drive of the rollers or the rotation of the rollers, whereby possible compressive or tensile stresses in the stent structure are also reduced to a minimum.
An dieser Stelle ist anzumerken, dass ein aus einem Drahtgeflecht bzw. aus Blech mittels moderner Lasertechnik geschnittener Stent ein gegenüber Druck- bzw. Zugspannungen in axialer Richtung des Stents sehr empfindliches Konstrukt ist, und solche in axialer Richtung gerichtete Druck- bzw. Zugspannungen sollten beim Komprimieren des Stents in radialer Richtung vermieden werden, um so eine mögliche plastische Deformation des Stentaufbaus zu vermeiden. Dadurch, dass die Mittel zum radialen Komprimieren des Stents gleichzeitig den Stent entlang der Längsrichtung der LichtungIt should be noted here that a stent cut from a wire mesh or sheet metal using modern laser technology is a very sensitive construct to compressive or tensile stresses in the axial direction of the stent, and such compressive or tensile stresses directed in the axial direction should be avoided when compressing the stent in the radial direction in order to avoid possible plastic deformation of the stent structure. By having the means for radially compressing the stent simultaneously compress the stent along the longitudinal direction of the clearing
bewegen, werden Druck- bzw. Zugspannungen in dem Stent auf ein Minimum reduziert.move, compressive and tensile stresses in the stent are reduced to a minimum.
Wird nun ein Außenkatheter, der einen Innenradius aufweist, der mindestens dem Radius der sphärischen konkaven Ausnehmung 16 am hinteren Ende der in Fig. 1 gezeigten Rolle entspricht, am hinteren Ende der Vorrichtung 1 positionsgenau angeordnet, so kann der Stent, der beim Austritt aus dem hinteren Ende sich in seiner radial komprimierten Konfiguration befindet, in den Außenkatheter direkt eingeführt werden. Somit muss der mit dem komprimierten Stent geladene Außenkatheter lediglich noch an ein Einführbesteck angebracht werden, so dass der Stent im Rahmen eines endoskopisehen Eingriffes in ein Gefäß eingesetzt werden kann.If an outer catheter, which has an inner radius that corresponds at least to the radius of the spherical concave recess 16 at the rear end of the roller shown in Fig. 1, is positioned precisely at the rear end of the device 1, the stent, which is in its radially compressed configuration when it emerges from the rear end, can be inserted directly into the outer catheter. The outer catheter loaded with the compressed stent therefore only needs to be attached to an insertion device so that the stent can be inserted into a vessel during an endoscopic procedure.
Die erfindungsgemäße Stentladevorrichtung kann unter sterilen Bedingungen betrieben werden, womit auf eine nachträgliche Sterilisation des mit dem Stent geladenen Außenkatheters verzichtet werden kann.The stent loading device according to the invention can be operated under sterile conditions, which eliminates the need for subsequent sterilization of the outer catheter loaded with the stent.
Des Weiteren kann die Vorrichtung in eine mit Stickstoffgas oder einem anderen geeigneten Gas gefüllte, zuvor evakuierte Kammer gestellt werden, und die Vorrichtung kann auf eine Temperatur abgekühlt werden, wodurch das in der Kammer enthaltene Gas eine mögliche Kondensationsbildung verhindert, so dass auf diese Weise ein aus einer Gedächtnislegierung hergestellter Stent in einen Außenkatheter eingeführt werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass die Rollen selbst mit Kühlflüssigkeit durchströmt oder mit einer solchen gefüllt sind, um den Stent mit Hilfe der Rollen abzukühlen.Furthermore, the device can be placed in a previously evacuated chamber filled with nitrogen gas or another suitable gas, and the device can be cooled to a temperature whereby the gas contained in the chamber prevents possible condensation, so that in this way a stent made of a shape-memory alloy can be introduced into an external catheter. It is also conceivable that the rollers themselves are flowed through with cooling liquid or are filled with such a liquid in order to cool the stent with the aid of the rollers.
Des Weiteren ist es möglich, die Antriebseinrichtung 3 6 zum Drehen der Rollen 12 durch ein anderes, geeignetes Mittel zu ersetzen. Es ist ebenso möglich, jede der Rollen 12 einzeln anzutreiben, wobei die Drehgeschwindigkeit der Rollen entlang der Längsrichtung der Vorrichtung variiert werden kann, um soFurthermore, it is possible to replace the drive device 3 6 for rotating the rollers 12 by another suitable means. It is also possible to drive each of the rollers 12 individually, whereby the rotational speed of the rollers can be varied along the longitudinal direction of the device in order to
eine mögliche Längenänderung des Stents bei dessen radialer Komprimierung zu kompensieren.to compensate for a possible change in the length of the stent during its radial compression.
Zudem ist dem Fachmann offensichtlich, dass der Durchmesser des Bereichs 13 der Rolle 12 nicht bei allen Rollen gleich sein muss. So ist in Betracht gezogen worden, dass der Durchmesser des Bereichs 13 von senkrecht zur Längsrichtung 2 der Vorrichtung 1 benachbarter Rollen 12, die ein Rollenpaar darstellen, gleich sein kann, und dass der Durchmesser des Bereichs 13 von in Längsrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgenden Rollenpaaren abnehmen kann. Dadurch wird der Abstand in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarter Rollenpaare zu einem Ende der Vorrichtung hin zunehmend kleiner, wodurch die mit zunehmender Komprimierung des Stents größer werdende Gefahr des Entweichens des Stents aus der sphärisch konkaven Ausnehmung minimiert wird.In addition, it is obvious to the person skilled in the art that the diameter of the region 13 of the roller 12 does not have to be the same for all rollers. It has been considered that the diameter of the region 13 of adjacent rollers 12 perpendicular to the longitudinal direction 2 of the device 1, which constitute a pair of rollers, can be the same, and that the diameter of the region 13 of successive pairs of rollers in the longitudinal direction of the device can decrease. As a result, the distance in the longitudinal direction of the device between adjacent pairs of rollers becomes increasingly smaller towards one end of the device, thereby minimizing the risk of the stent escaping from the spherically concave recess, which increases with increasing compression of the stent.
Ferner können bei einer Vorrichtung, in der sich der Durchmesser des Bereichs 13 der Rollenpaare entlang der Längsrichtung der Vorrichtung ändert, die Achsen der Rollen einer Reihe auch unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse 2 angeordnet sein, und sind nicht mehr auf einer Linie parallel zur Längsachse 2 der Lichtung angeordnet.Furthermore, in a device in which the diameter of the region 13 of the roller pairs changes along the longitudinal direction of the device, the axes of the rollers of a row can also be arranged at a certain angle to the longitudinal axis 2 and are no longer arranged on a line parallel to the longitudinal axis 2 of the clearing.
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