DE2846299C2 - Herzklappenprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Herzklappenprothese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Herzklappenprothese dieser Art (CH-PS 4 57 712) hat die Ventilklappe einen Außendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des ringförmigen Grundelements ist Vom Außenrand der Ventilklappe erstrecken sich Schlitze nach innen entlang einer Kreissehne, während vom Innenrand des Grundelements Schlitze an entsprechender Stelle nach außen reichen. Die Ventilklappe und/oder das Grundelement sind entlang der Kreissehne abgesetzt, und die Ventilklappe ist derart in das Grundelement gesteckt, daß die Gelenkanordnung

großflächiger Kontakt erzielen. Die Gelenkbeanspruchungen bleiben dadurch klein, während die Ventilklappe sicher gehaltert und ein Verklemmen der Ventilklappe praktisch ausgeschlossen is·.. Die Enden der vorspringenden Ansätze überstreichen bei Schwenkbewegungen der Ventilklappe die von den Ausnehmungen gebildeten Lagerflächen und wischen dabei Blut weg, das in den Ausnehmungen zu stagnieren suchen könnte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Lagerflächen und die Enden der vorspringenden Ansätze kugelförmig ausgebildet. Dadurch werden die gegenseitigen Eingriffsflächen der Gelenkanordnung weiter vergrößert, und die Lagerung wird noch stabiler.

Die Anschläge können zweckmäßig einfach von Seitenwänden der Ausnehmungen gebildet sein.

Das Grundelement ist vorzugsweise mit einander gegenüberliegenden, stromaufwärts vorstehenden Vorsprüngen mit flachen Innenseiten versehen, und die

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durch das Ineinandergreifen von Ventilklappenaußenrand und Grundelementinnenrand

im Bereich der Schlitze gebildet wird. Die Ventilklappe 55 Ausnehmungen sind in diesen Innenseiten angeordnet,

und das Grundelement stehen im Verlauf der Klappen- Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevor-

schwenkbewegung über die Bodenfläche der Schlitze zugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den

und damit nur über sehr kleine Lagerflächen in gegen- Zeichnungen zeigt

seitigem Eingriff. Dies hat eine mangelhafte Führung F i g. 1 eine Ansicht der stromaufwärtigen Seite einer

der Ventilklappe zur Folge, I_n der Gejenkanordnung 6Q Herzklappenprothese bei in Schließstellung befindli-

treten hohe Flächenpressungen auf; es muß daher mit chen Ventilklappen,

relativ starker Abnutzung gerechnet werden. Die unzureichende Führung birgt ferner die Gefahr von Verkantungen und damit eines Verklemmens der Ventilklappe in sich.

Es ist ferner eine Herzklappenprothese bekannt (DE-OS 22 12 551), bei der die Ventilklappe kreisförmige Gestalt mit glatt und ununterbrochen umlaufen-F i g. 2 eine Ansicht des stromaufwärtigen Teils der Herzklappenprothese nach F i g. 1 bei in Offenstellung befindlichen Ventilklappen,

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig.5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 3,

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine der Ventilklappen, und

F i g. 7 den Zusammenbau der Herzklappenprothese nach F i g. 1.

Die veranschaulichte Herzklappenprothese weist ein ringförmiges Grundelement 10 und zwei Ventilklappen 11, 12 auf. Die Innenwand des Grundelements 10 begrenzt den Blutdurchlaß, der durch die Bewegung der Ventilklappen 11,12 aufgrund des Blutstromes alternierend geöffnet (Fig.2) und geschlossen (Fig. 1} wird. Das Grundelement 10 ist mit Vorsprüngen 14 ausgestattet, in denen Ausnehmungen 21 ausgebildet sind, die mit kreisbogenförmigen Ansätzen 31 der Ventilklappen 11,

12 zusammenwirken, um eine Schwenkbewegung der Ventilklappen zwischen den in den F i g. 1 und 2 veranschaulichten Stellungen zu ermöglichen.

In F i g. 3 ist die Ventilklappe 12 der besseren Obersicht halber weggelassen. Der Pfeil 15 deutet die gewünschte Richtung des Blutstromes an. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, steht der Vorsprung 14 von dem ringförmigen Teil des Grundelements 10 stromaufwärts vor. Die Innenfläche des Vorsprungeö 14 weist eine flache Innenseite 16 auf. Das stromabliegende Auslaßend~ 17 des Grundelements 10 ist im wesentlichen kreisförmig. Ein Teil 18 bildet einen Übergang zwischen der kreisförmigen Gestaltung des Auslaßendes 17 und der flachen Innenseite 16. In bekannter Weise ist ein Überzug 20 aus pyrolythischem Kohlenstoff auf ein vorzugsweise aus Graphit bestehendes Substrat 19 aufgebracht

Die Ausnehmungen 21 sind in der flachen Innenseite 16 des Vorsprunges 14 ausgebildet und weisen einander gegenüberliegende bogenförmige Enden 22, 23 auf, die unter Bildung einer Lagerfläche 28 mittels Seitenwänden 24 bis 27 miteinander verbunden sind. Bei der Lagerfläche 28 handelt es sich um eine Rotationsfläche und vorzugsweise um eine kugelförmige Fläche. Bis auf die Ausrichtung innerhalb der Innenseite 16 sind die beiden Ausnehmungen 21 identisch.

Die Ansätze 31 der Ventilklappen 11,12 reichen in die Ausnehmungen 21 hinein, um in diesen Ausnehmungen eine Schwenkbewegung auszuführen. Jede beliebige Seitenwand oder alle Seitenwände 24 bis 27 können als Anschläge für die Ventilklappen 11,12 dienen, indem sie die Bewegung der Ansätze 31 in den Ausnehmungen 21 begrenzen. Das heißt, wie in F i g. 3 dargestellt, können die Seitenwände 25 und/oder 27 so angeordnet sein, daß sie eine Bewegung der Ventilklappe IJ über die veranschaulichte Stellung hinaus verhindern. Ein zusätzlicher Anschlag für die Schließstellung kann dadurch vorgesehen werden, daß die Ventilklappe 11 mit der linnenwand

13 des Grundelements 10 in Eingriff kommt, wie dies aus F i g. 3 gleichfalls hervorgeht Mindestens eine der Seitenwände 24 und 26 dient als Anschlag für die Ventilklappen Ii, 12 in der Offenstellung.

Die Ausgestaltung der Lagerflächen 28 und deren Zusammenwirken mit den Ansätzen 31 der Ventilklappen 11, 12 folgen im einzelnen aus Fig.5. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Ende 32 des Ansatzes 31 kugelförmig ausgebildet, wobei der Krümmungsradius des Endes 32 an den Krümmungsradius der Lagerfläche 28 eng angepaßt, jedoch etwas kleiner als dieser ist Auf diese Weise stehen während der Bewegung der Ventilklappen 11,12 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung Teile des Umfangs des Ansatzes 31 mit der Lagerfläche 28 in Eingriff. Die Ventilklappen werden in gseigneter Weise gehalten, während die Gefahr eines Verkeälens oder Verklemmens vermindert ist

Fig.6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Ventilklappen 11,12, die identisch ausgebildet sein können. Die Ventilklappen haben eine von den Ansätzen 31 bestimmte, außermittig liegende Schwenkachse. Die Ansätze 31 befinden sich zwischen Abflachungen 33, 33' und 34,34', die benachbart der flachen Innenseite 16 der Vorsprünge 14 zu liegen kommen und mit dieser zusammenwirken. Ein bogenförmiger Teil 35 weist eine Randfläche 36 auf, die sich gegen die Innenwand 13 anlegt, wenn die Ventilklappen in der Schließstellung stehen (Fig.3), während eine Randfläche 37 jeder Ventilklappe mit der entsprechenden Randfläche der anderen Ventilklappe in der Schließstellung zusammenwirkt Die Abstände zwischen den Abflachungen 33, 34 und den Abflachungen 33', 34' sind näherungsweise gleich dem Abstand zwischen den Innenseiten 16 der Vorsprünge 14, so daß die Ventilklappen sicher festgehalten werden, wenn die Ansätze 31 in die Ausnehmungen 21 eingreifen. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Ansätze 31 von den zugeordneten Abflachungen 33, 33', 34, 34' um eine Strecke vor, die kleiner als die maximale Tiefe der Lagerfläche 28 ist Die Abflachungen 33, 33', 34, 34' wirken dadurch mit den flachen Innenseiten 16 zusammen, um einen Kontakt zwischen der Lagerfläche 28 und dem Ende des Ansatzes 31 entlang der in Fi g. 5 dargestellten Mittellinie 41 zu verhindern. Dadurch wird die Gefahr eines Festklemmens weiter herabgesetzt

Weil die Abflachungen 33, 34 von den Abflachungen 33', 34' einen Abstand haben, der näherungsweise gleich dem Abstand zwischen den Innenseiten 16 der Vorsprünge 14 ist, sind beim Einbringen der Ansätze 31 in die Ausnehmungen 21 einer oder beide Vorsprünge 14

3.5 nach außen auszulenken. Statt dessen kann auch das Grundelement 10 als Ganzes verformt werden, um für eine Auslenkung der Vorsprünge 14 zu sorgen. Die Montage der Herzklappenprothese kann dadurch erleichtert werden, daß zunächst einer der Ansätze 31 in eine der Ausnehmungen 21 eingesetzt wird. Dadurch wird der Betrag der notwendigen Auslenkung auf ungefähr den Wert herabgesetzt, um den der andere Ansatz 31 über die Abflachungen 33, 34 vorsteht Größere Herzklappenprothesen, die praktisch aufgebaut und getestet wurden, erforderten eine Auslenkung von 0,64 mm. Eine solche Auslenkung konnte ohne nachteilige Auswirkung auf die Prothese wiederholt herbeigeführt werden.
An Stelle von zwei Ventilklappen können eine Klappe oder mehr als zwei Klappen vorgesehen sein. Auch die Vorsprünge 14 können anders als veranschaulicht ausgebildet sein. Die Vorspränge 14 sollten sich jedoch um das Grundelement 10 ausreichend weit herum erstrecken, um die Ventilklappen in der Schließstellung abzuschirmen und auf diese Weise ein Lecken in Radialrichtung zu verhindern. Die Öffnungs- und Schließwinkel der Ventilklapper gegenüber der Strömungsachse lassen sich auf einfache Weise bestimmen. Eine leicht winkelige Ausrichtung der Klappen in der Schließstellung gegenüber der Strömungsachse setzt die Schließdauer der Ventilklafven herab und vermindert damit auch ein Regu^rgitieren gegenüber einer Anordnung, bei der sich die Ventilklappen voll öffnen können. Besonders günstig ist ein öffnungswinkel von 5". Die Bemessung der Herzklappenprothese und ihrer verschiedenen Einzelteile kann ebenso wie die Vorgabe der jeweiligen Toleranzen problemlos erfolgen. Dabei ist darauf zu achten, daß ein angemessener Einwegbetrieb der

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Herzklappenprothese erzielt wird und daß es nur zu beliebiger bekannter Weise erfolgen. Zweckmüßig sitz

einem beschränkten Rückstrom kommt, um für eine dabei ein Nahtring in einer Nut 40 an der Außenfläche

ständige Waschwirkung und Bewegung zu sorgen. des Grundelements 10. Auch die Befestigung der Herzklappenprothese kann in

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   L Herzklappenprothese mit einem ringförmigen Grundelement und mindestens einer über eine am Grundelement angeordnete Gelenkanordnung schwenkbar gelagerten, plattenförmigen Ventilklappe, mit in der Gelenkanordnung vorgesehenen Ausnehmungen und in diese Ausnehmungen eingreifenden Ventilklappenteilen, dadurch gekennzeichnet,

   daß als Ventilklappenteile vom Umfang der Ventilklappe (11, 12) seitlich vorspringende, kreisbogenförmige Ansätze (31) mit jeweils als Rotationsfläche ausgebildetem Ende (32) vorgesehen sind, daß die Ausnehmungen (21) als Rotationsflächen gestaltete Lagerflächen (28) mit einem dem Krümmungsradius der Enden (32) eng angepaßten Krümmoogsradius aufweisen und daß Anschläge (24 bis 27) vorgesehen sind.
2. 2. Herzklappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen (28) und die Enden (32) der vorspringenden Ansätze (31) kugelförmig ausgebildet sind.
3. 3. Herzklappenprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (24 bis 27) von Seitenwänden der Ausnehmungen (21) gebildet sind.

   dem Umfangsrand hat, der in zur Ventilklappenebene senkrechter Richtung im Querschnitt halbkreisförmig gewölbt ist Von der Innnwand eines ringförmigen Grundelements stehen nach innen vorspringende Ansätze vor, die sich zur Bildung eines Drehlagers gegen die gegenüberliegenden Flachseiten der Ventilklappe anlegen. Die kreisrunde Ventilklappe ist mit Bezug auf das Drehlager frei schwimmend eingesetzt. Um ihr Herausrutschen aus dem Grundelement zu verhindern,

   to ist das Grundelement mit zusätzlichen Rückhaltearmen für die Ventilklappe ausgestattet Wegen der frei schwimmenden Lagerung besteht die Gefahr, daß die Ventilklappe unkontrollierte Bewegungen ausführt Durch das Erfordernis der zusätzlichen Rückhalteanne wird die Ausgestaltung des Grundelements kompliziert, und es kann zu Zonen unerwünschter Blutstagnation kommen.

   Bei einer anderen bekannten Herzklappenprothese (DE-OS 19 16 787) trägt eine kreisrunde Ventilklappe

   auf ihrer einen Breitseite zwei Tragrippen mit Lageröffnuiigen, durch die ein Lagerzapfen mil Spiel hindurchgesteckt ist Die Enden des Lagerzapfens sind in Ausnehmungen des Grundelements festgelegt.

   Der Erfindung liegt ausgehend von dem eingangs ge-

   nannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Herzklappenprothese relativ einfachen Aufbaus zu schaffen, bei der ate Gelenkanordnung robust und besonders dauerhaft ausgelegt, die Ventilklappe entsprechend sicher geführt und gleichzeitig Blutstagnationen,
4. 4. Herzklappenprothese nach einem der vorher- 30 verbunden mit der Gefahr von Blutgerinnung oder gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Klumpenbildung, wirkungsvoll vorgebeugt ist

   das Grundelement (10) einander gegenüberliegende, ~

   stromaufwärts vorstehende Vorsprünge (14) mit flachen Innenseiten (16) aufwe^;st, und daß die Aus-Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Herzklappenprothese

   nehmungen (21) in den Innenseiten (16) angeordnet 35 läßt sich im Bereich der Geienkanordnung ein relativ

   sind.