DE60017928T2 - Abdeckungsvorrichtung für das ostium des linken vorhofanhangs - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Membran- oder Pfropfstruktur, die an das Ostium eines Herzohrs oder Vorhofanhangs angelegt wird, zur Verhinderung eines Blutstroms und physischen Verbindung zwischen einem Vorhof des Herzes und dem zugehörigen Herzohr oder den zugehörigen Herzohren, um ein Herzohr zu isolieren und zu verhindern, daß ein Thrombus von dort abgeht.
- Es gibt zahlreiche Herzerkrankungen (z. B. Koronararterienerkrankung, Mitralklappenerkrankung), die verschiedene ungünstige Effekte auf das Herz haben. Ein ungünstiger Effekt bestimmter Herzerkrankungen, z. B. Mitralklappenerkrankung, ist Vorhof-(oder Herzohr-)Flimmern. Vorhofflimmern kann zu einer Ansammlung von Blut im linken Herzohr führen. Eine Blutansammlung kann auch spontan erfolgen. Wenn sich Blut im Herzohr ansammelt, können sich Blutgerinnsel bilden und dort ansammeln, sich selbst aufbauen und aus dem Herzohr in den Vorhof gelangen. Diese Blutgerinnsel können dann in den Körper- oder Lungenkreislauf eintreten und ernsthafte Probleme verursachen, wenn sie aus dem Herzohr austreten und im Blutstrom frei werden und den arteriellen Kreislauf distal embolisieren. Ähnliche Probleme treten auch auf, wenn ein Blutgerinnsel, das aus einem Herzohr in einen Vorhof erstreckt, abreißt und in die Blutversorgung gerät. Da Blut vom linken Vorhof und von der linken Herzkammer das Herz und das Gehirn versorgt, können Blutgerinnsel aus den Herzohren den Blutstrom dort behindern und Herzanfälle, Schlaganfälle oder andere Organischämien verursachen. Es ist daher notwendig, ein Mittel zu finden, das verhindert, daß sich Blutgerinnsel in den Herzohren bilden, und zu verhindern, daß diese Blutgerinnsel, wenn sie sich gebildet haben, aus den Herzohren zum Herz, zur Lunge, zum Gehirn oder zu andere Kreislaufstellen des Patienten gelangen, was Herzanfälle, Schlaganfälle oder andere Organischämien verursachen kann.
- US-A-5 865 791 betrifft eine Reduzierung von Blutstaubereichen und letztlich Thrombusbildung in diesen Bereichen, insbesondere in Herzohren von Patienten mit Vorhofflimmern. Insbesondere betrifft die Erfindung Eingriffe und Vorrichtungen zur Befestigung der Herzohren in einer Ausrichtung, die die nachfolgende Bildung eines Thrombus verhindert. Die Erfindung entfernt das Herzohr vom Vorhof, indem daran gezogen und eine Schlaufe darum gelegt wird, um einen Sack des Herzohrs zu bilden und dann vom Rest des Herzes abzuschneiden.
- US-A-5 306 234 betrifft ein Verfahren zum chirurgischen Verschließen des Durchgangs zwischen dem Vorhof und dem Herzohr oder das Abschneiden des Herzohrs.
- Weitere Behandlungsverfahren sind u. a. das chirurgische Entfernen der Herzohren, um Blutstau in den Herzohren zu verhindern.
- WO-A-97/42 878 offenbart eine perkutankathetergeführte, intravaskuläre Okklusionsvorrichtung für Vorhofseptumdefekte. Die Vorrichtung besteht aus einem elastischen Metallgewebe.
- Die Erfindung stellt eine Membran- oder Pfropfstruktur bereit, um zu verhindern, daß Blut aus den Herzohren eintritt, um Blutgerinnsel zu bilden, und verhindert, daß Blutgerinnsel, die sich in den Herzohren bilden, aus diesen austreten, was Herzanfälle, Schlaganfälle und weitere Embolieereignisse verursachen kann. Die Membran deckt das Ostium des Herzohres ab und trennt es effektiv vom Vorhof. Sie kann größer sein als das Ostium des Herzohres und sich über eine Fläche erstrecken, die größer ist als das Ostium des Herzohrs. Sie wird durch einen Katheter perkutan zum Ostium des Herzohrs transportiert und dann gedehnt, um das Ostium abzudecken, und hat eine Einrichtung zur Befestigung der Membran auf dem Ostium. Die Membran selbst kann porös oder nichtporös sein. Handelt es sich um eine poröse Membran, kann sie mit Zellen infiltriert werden, so daß sie zu einer "lebenden" Struktur wird, und kann eine Endothel/Endokardauskleidung entwickeln, die es ermöglicht, daß sie sich ihrerseits zu einer nichtthrombogenen Oberfläche entwickelt. Es gibt viele Mittel zur Befestigung der Membran, um das Ostium des Herzohrs abzudecken. Die Befestigungsvorrichtungen der Membran haben eine Einrichtung zur Selbstzentrierung der Membran auf dem Herzohr-Ostium. Die Membran kann aufgeklebt werden oder Stents oder Stechdorne haben, die durch das Ostium reichen und sich in oder durch das Herzohr erstrecken. Als Alternative kann ein Anker in der Wand des Herzohrs an der Membran angebunden werden, um die Membran an Ort und Stelle zu halten. Federn können sich auch zwischen dem Anker und der Membran erstrecken, um die Membran am Ostium festzuhalten. Die Membran kann auch zum Halten der Membran am Ostium mit einem Faden, elastischen Faden oder einer Feder verbunden und in der Herzohrwand angeordnet werden und kann am Herzohr ziehen, so daß sein Volumen reduziert oder beseitigt wird, wobei Blutgerinnsel darin eingefangen und isoliert werden. Thrombin, aktiviertes Fibrinogen oder andere biologische Füllstoffe können im Herzohr angeordnet werden, nachdem es verschlossen worden ist, mit dem Zweck der Koagulation des Blutes im Herzohr, wobei dennoch verhindert wird, daß das Gerinnsel in das Herzohr entweicht.
- Ein Teil der Vorrichtung kann eine Saugapparatur einschließen, um Gerinnsel zu entfernen, die bereits an Ort und Stelle sind. Die Plazierung der kann den Verschluß eines Vorhofseptumdefekts erfordern, der durch die Plazierung dieser Herzohrverschlußvorrichtung hervorgerufen wird.
- Als Alternative kann die Membran durch eine Spiralfeder an Ort und Stelle gehalten werden, die das Volumen des Herzohrs ausfüllt. Die Membran kann auch das Herzohr selbst ausfüllen und dabei verhindern, daß Blut eintritt oder Blutgerinnsel austreten.
- Die Membran selbst kann porös oder nichtporös sein. Wenn es sich um eine poröse Membran handelt, kann sie mit Zellen infiltriert werden, so daß sie zu einer "lebenden" Struktur wird, und kann eine Endothel/Endokardauskleidung entwickeln, damit sie ihrerseits zu einer nichtthrombogenen Oberfläche wird. Sie kann somit ein Endothel entwickeln und mit der Zeit hochbiokompatibel werden. Sie kann heparinbeschichtet werden, um zu verhindern, daß sich ein Thrombus auf der Membranoberfläche bildet, und zwar unmittelbar nachdem die Plazie rung erfolgt ist und bevor sie mit Zellen infiltriert ist und/oder eine Endothelauskleidung entwickelt hat.
- Die Vorrichtung kann auch, wenn sie im Herzohr implantiert ist, die Fähigkeit haben, eine elektrische Überwachung des Herzes durchzuführen. Diese würde aus zwei oder mehr elektrischen Kontakten bestehen, die an der Vorrichtung voneinander entfernt angeordnet und mit einer Signalkonditionierungsschaltungsanordnung verbunden sind, zur Bestimmung von Herzfunktionen, z. B. Rhythmus des Vorhofs oder der Herzkammern. Ein weiterer Sensor an der Vorrichtung könnte den Druck des Vorhofs, des Herzohrs oder die ventrikulären enddiastolischen Drücke (links oder rechts) durch die offenen Mitral- oder Trikuspidalklappen messen. Ein geeignetes Telemetriesystem würde verwendet werden, um diese wichtige elektrische und hämodynamische Information nichtinvasiv telemetrisch aus dem Patienten herauszuholen. Außerdem könnte ein Speicher in der Vorrichtung vorhanden sein, um die Information für spätere Rückgewinnung durch nichtinvasive Telemetrie aufzuzeichnen.
- Diese Vorrichtung kann auch verwendet werden, um Fisteln oder Verbindungen anderswo im Körper zu verschließen, z. B. im Dickdarm oder im Bronchopulmonalsystem. Eine weitere Anwendung der Vorrichtung wäre es, Pseudoaneurysmen der linken Herzkammer zu verschließen oder zu verstärken, indem die Membran gegen das falsche Aneurysma gehalten wird. Es gelten die gleichen Prinzipien, wobei die Membran an der Fistel oder dem Pseudoaneurysma festgehalten wird, und zwar von dem Feder- oder Stechdornenmechanismus.
- Die Vorrichtung kann auch verwendet werden, um das Myokardgewebe des Herzohrs chemisch zu entfernen, um dazu beizutragen, die elektrische Ausbreitung von Vorhofflimmern zu begrenzen oder zu beseitigen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Filter zwischen dem Vorhof und dem Herzohr bereitzustellen, um zu verhindern, daß Blutgerinnsel sich zwischen ihnen bewegen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Herzohr mit einem Material zu füllen, das verhindern soll, daß Blutgerinnsel das Herzohr verlassen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Thromben durch Sog oder andere Mittel aus dem Vorhof zu entfernen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Befestigung einer Membran auf dem Ostium des Herzohrs bereitzustellen, das mit Zellen kolonisiert wird und eine hoch biokompatible Oberfläche bereitstellt, einschließlich Endothelisierung, ohne darauf beschränkt zu sein.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Thrombus mit Hilfe von Heparin oder einer anderen antithrombogenen Substanz zu verhindern, die sich an der Membran befindet oder aus ihr ausgespült wird.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Membran mit einer Substanz zu verschließen, die in das Herzohr injiziert wird.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Blut im Innern des Herzhofs koagulieren zu lassen, nachdem die Membran an Ort und Stelle ist und die Substanz in das Herzohr injiziert ist.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Substanz in das verschlossene Herzohr zu injizieren, um die Myokardzellen des Herzohrs zu entfernen, um die Ausbreitung von Vorhofflimmern zu begrenzen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, sicherzustellen, daß die Membran auf dem Ostium des Herzohrs zentriert ist.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Membran genau auf dem Ostium des Herzohrs zu planieren.
- Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen hervor.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Teilschnittansicht eines Herzes und zeigt, wie ein Katheter unter Verwendung einer retrograden Prozedur aus der Aorta in das linke Herzohr eintritt. -
2 ist eine Teilschnittansicht eines Herzes und zeigt, wie ein Katheter unter Verwendung einer transeptalen Prozedur aus der Femoralvene oder der Vena cava superior in das linke Herzohr eintritt. -
3 ist eine Teilschnittansicht eines Herzes und zeigt, wie ein Katheter aus der Vena jugularis oder wahlweise von der Femoralvene in das rechte Herzohr eintritt. -
4 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Herzes und zeigt einen Vorhof und sein zugehöriges Herzohr. -
5 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und ein zugehöriges Herzohr mit einer porösen Membran mit flexiblen Drahtstechdornen mit atraumatischen Bulben, die die Membran an Ort und Stelle halten, und mit einer Elektronik, die in die Membran eingebaut ist. -
6 gleicht5 , wobei die atraumatischen Kolben entfernt sind, so daß die flexiblen Drahtstechdorne die Vorhofwand durchstechen können und die Membran am Herzohr und an einem der Membran zugefügten Zentrierring festhalten können. -
7 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes wie in5 , mit einem Stentabschnitt zwischen der Membran und den Stechdornen. -
8 gleicht7 , wobei die atraumatischen Bulben entfernt sind, so daß die flexiblen Drahtstechdornen die Vorhofwand durchstechen und die Membran am Herzohr halten können. -
9 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein zugehöriges Herzohr mit einer porösen Membran mit einem großen expandierbaren Stent, der die Membran an Ort und Stelle hält. -
10 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein zugehöriges Herzohr mit einem Anker und einem Faden, die die Membran an Ort und Stelle halten. -
11 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein zugehöriges Herzohr mit einem Anker und einer Feder, die die Membran an Ort und Stelle halten, einem Zentrierring an der Membran und einem Zentrierkabel. -
12 gleicht11 , wobei die Feder den Vorhof ausfüllt, um dazu beizutragen, die Membran an Ort und Stelle zu halten. -
13 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr, wobei die Membran haftend an Ort und Stelle gehalten wird. -
14 ist eine Teilschnittansicht eines Transportkatheters mit einer Scheibe, einer Feder und einer Membran darin. -
15 ist eine schematische Ansicht einer Scheibe, einer Feder und einer Membran, nach der Expansion außerhalb des Transportkatheters gemäß11 . -
16 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein zugehöriges Herzohr mit einer Scheibe, einer Membran und einer Feder dazwischen. -
17 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr, das in einer kollabierten Position dargestellt ist. -
18 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und, zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr mit einer Scheibe, einer Feder, einer Membran und Vakuum im Katheter. -
19 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr mit einer Membranmaterialfüllung im Herzohr. -
20 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr und zeigt einen Schirm, der zum Eintritt in den Herzhof gefaltet ist. -
21 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr und zeigt den Schirm im Herzohr geöffnet, um den Schirm in der Wand des Herzohrs zu befestigen. -
22 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr und zeigt, wie der Schirm und die Membran das Ostium des Herzohrs verschließen. -
23 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr und zeigt einen Stent mit einer Membran zum Blockieren des Ostiums des Herzohrs. -
24 ist eine Teilschnittansicht eines Abschnitts eines Herzes und zeigt einen Vorhof und sein dazugehöriges Herzohr und zeigt, daß das Herzohr durch eine Scheibe und eine Feder, die das Herzohr gegen eine Membran quetschen, auf ein minimales Volumen reduziert ist. - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Obwohl Vorhofflimmern zur Ansammlung von Blut im linken Herzohr führt und die hauptsächliche Verwendung der Erfindung erwartungsgemäß das linken Herzohr betrifft, kann die Erfindung auch verwendet werden für den rechten Herzhof und im allgemeinen für jede Öffnung im Körper, die blockiert werden muß, um zu verhindern, daß Blut durch sie oder aus ihr strömt.
- Wie in
4 gezeigt, kann ein Thrombus30 aus einer Blutansammlung im linken Herzohr13 infolge einer schlechten Blutzirkulation in diesem auftreten, wenn der Patient Vorhofflimmern hat. Um zu verhindern, daß sich der Thrombus30 im linken Herzohr13 bildet, oder um zu verhindern, daß der dort entstandene Thrombus den Blutstrom verläßt oder in diesen eintritt, was einen Herzanfall, einen Schlaganfall oder eine Ischämie verursachen kann, wird eine Membran40 auf dem Ostium20 des Herzohrs13 plaziert. Die Membran40 kann aus Teflon®, Filz, Dacron®, Silikonurethan, Gortex®, Metallfasern oder biokompatiblen Polymeren bestehen. - Die Membran
40 kann eine poröse Membran sein. Poröse Membranen können aus einem biokompatiblen Polymer bestehen, das porös ist und Porengrößen im Bereich von 20 bis 100 μm hat. Die Poren können in seltenen Fällen auch größer oder kleiner sein. Die Membran kann auch ein poröses Metall oder ein Metallmaschengitter aus feinen Fasern sein, die ein Einwachsen der Zellen und eine Überdeckung mit Endothelzellen er möglichen. Die Membran kann mit einem Antikoagulans beschichtet sein oder das Antikoagulans herauslösen. - Die poröse Membran läßt sich mit Zellen vom Herz besiedeln und teilt das Ostium
20 ab, so daß kein Blut in das linke Herzohr13 strömen kann, um einen Thrombus30 zu bilden und, was noch wichtiger ist, daß kein entstandener Thrombus30 das linke Herzohr13 verlassen kann, um Herzanfälle, Schlaganfälle oder Ischämie zu verursachen. - Die auf dem Ostium
20 plazierte Membran40 sollte antithrombotisch sein. Um die Membran antithrombotisch zu machen, kann Heparin oder andere Antikoagulanzien oder ein Antithrombozytenmittel auf der Membran40 verwendet werden. - Wenn poröse Membranen
40 verwendet werden, die durch ein Einwachsen von Zellen die Membran mit Endothelzellen abdecken, bieten die Endothelzellen eine glatte Zellenwand, die die Membran abdeckt und die verhindert, daß an der Membran Thrombose auftritt. - Wenn sich Blut im linken Herzohr
13 sammelt, kann sich dort ein Thrombus30 (Blutgerinnsel) akkumulieren, sich selbst aufbauen und aus dem linken Herzohr13 in den linken Vorhof11 übertreten und in den Blutstrom eindringen und dabei das Herz verläßt, und kann den Blutstrom zum Herzen, zum Gehirn, anderen Organen oder peripheren Gefäßen blockieren, wenn er in die Arterien gelangt. -
1 und2 zeigen einen Querschnitt eines menschlichen Herzes und zeigen dabei einen Thrombus30 im linken Herzohr13 . Die Figuren zeigen auch das Herzohr-Ostium20 , das eine Membran40 erhalten soll, die darauf zu plazieren ist, um zu verhindern, daß der Thrombus30 aus den Herzohr13 in den linken Vorhof11 und somit in den Blutstrom eintritt, was einen Schlaganfall, einen Herzanfall oder Ischämie verursachen könnte. Die Membran40 verhindert auch, daß Blut in das linke Herzohr13 eintritt, wo es sich aufgrund einer schlechten Zirkulation ansammeln und zu einem Thrombus werden könnte. -
3 zeigt einen Querschnitt eines menschlichen Herzes und zeigt dabei einen Thrombus30 im rechten Herzohr23 . Das rechte Herzohr23 kann auf die gleiche Weise wie das linke Herzohr13 behandelt werden. -
4 zeigt einen Schnitt des linken Vorhofs11 , des Ostiums20 und des linken Herzohrs13 mit einem Thrombus30 darin. -
5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die poröse Membran40 viele flexible Stechdorne50 hat, die aus einer Formgedächtnis-Legierung, z. B. Nitinol®, zur Erhaltung einer prädisponierten Form bestehen. Die Stechdorne50 können atraumatisch sein, so daß sie nicht das linke Herzohr13 perforieren. Die Stechdorne50 können atraumatische Bulben55 an ihren Spitze haben, so daß die Spitzen der Stechdorne50 das linke Herzohr13 nicht perforieren. Nitinol® hat die Eigenschaft, in einem Katheter in einer kompakten Konfiguration plaziert und dann expandiert werden zu können, wenn es aus dem Katheter freigegeben wird, um eine vorbestimmte Formgedächtnis-Form anzunehmen. Die gewählte Form kann so sein, daß sich die Stechdorne50 um die Lippe des Ostiums20 krümmen und sich dann an den Seiten des linken Herzohrs13 festhalten. Auf diese Weise blockiert die Membran40 mit Sicherheit das Ostium20 , wobei verhindert wird, daß Blut eintritt und insbesondere daß verhindert wird, daß eine Thrombus30 das linke Herzohr13 verläßt. - Die Membran
40 ist auf dem Ostium20 des linken Herzohrs13 selbstzentrierend, indem die Stechdorne50 in einem Kreis um die Membran40 plaziert werden, so daß die Stechdorne50 sich an die Wand des linken Herzohrs13 des Lumens oder im Lumen des Ostiums20 anfügen, um die Membran40 auf dem Ostium20 zu zentrieren. Die Membran40 kann auch durch einen Zentrierrand65 (siehe6 ) zentriert werden, der an der Rück(Herzohr-)Seite der Membran40 befestigt ist und der zur Zentrierung in das Ostium20 hineinragt. Der Zentrierrand65 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Membran40 . Die Zentriereinrichtung kann auch aus einer Serie von Zentrierkabeln66 (siehe11 ) bestehen, die sich vom Zentrierring65 oder der Membran40 aus an einer Feder90 oder einem Faden85 befestigt sind, um sicherzustellen, daß bei der Plazierung die Zentrierung erfolgt. - Wahlfrei kann Elektronik, z. B. Sensoren
300 und Chips310 , die in die Membran eingebaut ist, verwendet werden, um Daten über den hämodynamischen Druck, die Durchflußmengen, Temperatur, Herzfrequenz und elektrische Signale im Herz bereitzustellen. Wenn die Membran im linken Herzohr13 plaziert ist, können die Sensoren300 Drücke im Vorhof oder Herzohr messen. Die Sensoren können auch ventrikuläre enddiastolische Drücke durch die offenen Mitral- oder Kuspidalklappen messen. Weitere Information über das Herz, z. B. Rauschen von Beschleunigungsmessern, kann gesammelt werden, um Undichtigkeiten, Klappeneffizienz, Aktivitätspegel des Patienten und andere rauschbezogene Daten zu ermitteln. Die Sensoren300 können auch Blutsauerstoffsensoren sein. Der Chip310 kann Telemetrie verwenden, um die Information, die von den Sensoren300 gesammelt und vom Chip310 verarbeitet oder in Empfangsvorrichtungen gespeichert wird, zu übertragen, um zur Behandlung des Patienten beizutragen. -
6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die schützenden Bulben55 von den flexiblen Stechdorne50 in5 entfernt sind, so daß die flexiblen Stechdorne50 die Wand des linken Herzohrs13 durchstechen und die Membran40 an Ort und Stelle befestigen. Die flexiblen Stechdorne50 können in die Herzohrwand eindringen oder sich durch die Herzohrwand erstrecken. Die Stechdorne können Widerhakenenden51 haben, um zu verhindern, daß sich die Stechdorne aus der Herzohrwand zurückziehen. - Die Membran
40 hat einen Zentrierrand65 , der zur Zentrierung der Membran im Ostium20 befestigt ist, und eine Markierung320 in der Membran40 zur Beobachtung der Position der Membran, während sie eingefügt wird. Die Markierung kann verwendet werden zur Röntgen- oder Ultraschallbeobachtung. - Obwohl Nitinol® als Formgedächtis-Legierungsmaterialtyp für Stechdorne, der verwendet werden kann, erwähnt wurde, kann auch jeder beliebige Typ von Legierung verwendet werden. Solche Legierungen haben die Tendenz, eine temperaturinduzierte Phasenänderung aufzuweisen, die bewirkt, daß das Material eine bevorzugte Konfiguration hat, wenn es über eine bestimmte Übergangstemperatur erwärmt wird. Andere Metalle, die als Stechdorne verwendet werden können, sind u. a. korrosionsbe ständige Federmetalle, z. B. Elgiloy® oder vergüteter Federstahl.
- Eine weitere Ausführungsform ist in
7 dargestellt. Sie gleicht der Ausführungsform, die in5 gezeigt ist. In der Ausführungsform in7 ist ein Stent60 an der Membran40 zum Expandieren im Ostium20 befestigt, um beizutragen, die Membran40 an diesem zu befestigen. Die Stechdorne50 funktionieren wie in5 und drücken sich an die Innenwand des linken Herzohrs13 an, um die Membran40 zu befestigen, um das Ostium20 abzudecken. Der Stent60 kann auch aus Nitinol®, Elgiloy® oder einem anderen expandierbaren, federbelasteten oder expandierbaren Ballonmaterial bestehen. - Die Membran
40 kann sich selbst auf dem Ostium20 des linken Herzohrs13 zentrieren, indem der Stent50 in dem Ostium plaziert wird, wobei der Stent das Ostium mit der im Stent zentrierten Membran40 verschließt. Ferner fügen sich die Stechdorne50 an die Wand des linken Herzohrs13 des Ostiums20 an oder in das Lumen des Ostiums20 ein, um die Membran40 auf dem Ostium20 zu zentrieren. -
8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die schützenden Bulben55 von den flexiblen Stechdornen50 in7 entfernt sind, so daß die flexiblen Stechdorne50 die Wände des linken Herzohrs13 durchstechen und die Membran40 an Ort und Stelle befestigen. Die flexiblen Stechdorne50 können in die Herzohrwand eindringen oder sich durch die Herzohrwand erstrecken. Die Stechdorne können Widerhakenenden51 haben, um zu verhindern, daß sich die Stechdorne aus der Herzohrwand zurückziehen. - In der in
9 gezeigten Ausführungsform wird ein größerer expandierbarer Stent70 verwendet, um mit den Seiten des Ostiums20 in Eingriff zu treten und sich an die Innenwände des linken Herzohrs13 zu drücken. Wiederum kann der Stent aus Nitinol®, Elgiloy® oder einem anderen Material bestehen, das in einem Katheter transportiert und zu einer entsprechenden Größe und Form expandiert werden kann, um die Membran40 auf dem Ostium20 sicher zu halten, um zu verhindern, daß Blut in das linke Herzohr13 eintritt, und zur Verhinderung einer Thrombose30 . -
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Membran40 auf dem Ostium20 mittels eines Ankers80 befestigt ist, der in die Wand des linken Herzohrs13 oder durch diese hindurchgetrieben ist und durch die Oberfläche des Ankers dort festgehalten wird, so daß er sich nicht durch die Wand des linken Herzohrs13 herauszieht oder Embolie im linken Herzohr13 erzeugt. Ein Faden85 ist am Anker80 und an der Membran40 angebracht, um die Membran40 eng anliegend am Ostium20 festzuhalten. Eine Substanz270 , z. B. Thrombin, aktiviertes Fibrinogen oder andere biologische Füllstoffe, können durch Injektion durch einen Katheter im linken Herzohr13 plaziert werden, nachdem die Membran40 an Ort und Stelle ist, so daß Blut im Herzohr koaguliert, so daß es nicht entweichen kann. Die Kathetertransportvorrichtung selbst kann einen Port für diese Injektion haben. Der Port kann auch verwendet werden, um Kontrastmittel, z. B. echokardiographisches Kontrastmittel, zu injizieren, das unmittelbar visualisiert und geprüft werden kann, um zu bestimmen, ob ein guter Verschluß zwischen dem Ostium des Herzohrs und der Vorrichtung vorhanden ist. Die in das Herzohr injizierte Substanz270 kann auch ein Dichtmittel oder ein Füllstoff sein, um die Membran gegen ein Austreten aus dem Herzohr abzudichten. Das Dichtmaterial, Füllmaterial oder Blutkoagulationsmaterial kann mit jeder beliebigen Ausführungsform der Erfindung verwendet werden. - In einer weiteren Ausführungsform kann der Katheter ein chemisches Ablationsmittel, z. B. Ethanol, injizieren, um die Myokardzellen in dem abgeschlossenen Herzohr
13 zu entfernen und somit Vorhofflimmern dadurch zu begrenzen, daß die elektrische Ausbreitung im Herzohr begrenzt oder beseitigt wird. -
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die Membran zusätzlich zu dem Anker80 40 eine Spiralfeder90 hat. Die Spiralfeder90 kann in Verbindung mit oder getrennt von dem Faden85 verwendet werden, um die Membran40 an das Ostium20 zu ziehen. Obwohl in9 eine Spiralfeder90 gezeigt worden ist, kann die verwendete Form auch oval, zylindrisch, länglich oder anders geformt sein, um den Anker80 mit der Membran40 zu verbinden. In einer weiteren Ausführungsform, die in12 gezeigt ist, kann die Spiralfeder90 das Volumen des linken Herzohrs13 ausfüllen und dabei die Membran am Ostium20 befestigen. Die Spiralfeder90 , die das linke Herzohr13 ausfüllt, kann auch einen Anker80 und einen Faden85 haben, um mitzuhelfen, die Membran40 am Ostium20 festzuhalten. Als Alternative kann ein Zentrierring65 verwendet werden, wie in11 gezeigt, um die Membran40 auf dem Ostium20 des linken Herzohrs13 zu zentrieren. Zentrierkabel66 , die mit der Feder90 und entweder mit der Membran40 oder dem Zentrierrand65 verbunden sind, können auch verwendet werden, um die Membran40 auf dem Ostium20 zu zentrieren. -
13 zeigt noch eine weitere Einrichtung zur Befestigung der Membran40 auf dem Ostium20 . In dieser Ausführungsform ist die Membran40 durch einen Kleber100 direkt am Ostium20 befestigt. -
14 zeigt einen Transportkatheter125 , der eine kollabierbare poröse Membran40 und eine kollabierbare Scheibe130 enthält, die durch eine Feder90 auf dem Katheter21 mit der porösen Membran40 verbunden ist. Die Scheibe130 kann aus einem flexiblen gewebten Metall oder einem flexiblen gewebten Metall mit einem dünnen porösen Polymer, das innen sandwichartig angeordnet ist, bestehen. Die Scheibe130 kann auch ein Polymergeflecht sein. Die Scheibe130 ist flexibel und läßt sich zusammendrücken oder falten, so daß sie in den Transportkatheter125 paßt und zu ihrer gewünschten Form expandiert, nachdem sie aus dem Transportkatheter125 freigegeben worden ist. Ebenso läßt sich die Membran40 zusammendrücken oder falten, um in den Transportkatheter125 zu passen und nach Freigabe zu ihrer gewünschten Form zu expandieren.15 zeigt die poröse Membran40 , die Scheibe130 und die Feder90 aus14 in einer expandierten Konfiguration außerhalb des Transportkatheters125 . -
15 zeigt die Feder90 , die die poröse Membran40 und die Scheibe130 verbindet, um diese zueinander zu ziehen. In anderen Ausführungsformen kann auch ein elastischer Faden oder ein Faden mit Zähnen und einer Klinke auf der porösen Membran40 verwendet werden, um ein Zahngesperre zu bilden, und kann verwendet werden, um die poröse Membran40 und die Scheibe130 zueinander zu ziehen. -
16 zeigt die Vorrichtung gemäß15 , die in das linke Herzohr13 mit einem Thrombus30 eingebracht ist. Nachdem die Vorrichtung eingebracht worden ist, zieht die Feder90 die Scheibe130 zur porösen Membran40 , wobei das linke Herzohr13 kollabiert und der Thrombus30 darin eingeschlossen wird, wie in17 gezeigt. -
18 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung in16 und17 , wobei der Katheter21 mit einem Vakuum140 ausgestattet ist, zum Absaugen von Blut und Thrombus30 , die sich im linken Herzohr13 befinden. Das Vakuum140 trägt dazu bei, das linke Herzohr13 zu kollabieren, so daß die Feder90 nicht zu groß sein muß wie in16 . -
19 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung, wobei die Membran150 in das linke Herzohr13 eingeführt ist und dieses ausfüllt und dabei die Membran150 darin festhält. Die Membran150 kann in einem Katheter als komprimiertes Material zugeführt und im Herzohr13 expandiert werden oder in flüssiger Form zugeführt werden, die das Herzohr ausfüllt, und dann in eine Membran umgewandelt werden, und zwar durch Härtung mit einer weiteren, vom Katheter zugeführten Chemikalie oder mit Hilfe von UV-Licht, das durch ein faseroptisches Kabel dem Katheter21 zugeführt wird. Wenn das linke Herzohr13 mit einem Membranmaterial150 gefüllt ist, kann kein Blut eindringen, um sich anzusammeln und einen Thrombus30 zu bilden, und es kann kein Thrombus30 austreten, um Herzanfälle, Schlaganfälle und Ischämie zu bewirken. -
20 bis22 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ein Schirmprinzip zur Befestigung der Membran 40 am Ostium20 verwendet.20 zeigt geschlossene Schirmstreben160 , die in das Ostium20 des linken Herzohrs13 eintreten. Die Membran40 ist160 am unteren Ende des Bereichs der Zähne195 an einem Stift170 um eine Strecke von den Schirmstreben zurückgesetzt.21 zeigt die Schirmstreben im linken Herzohr13 , wobei die Streben160 offen sind. Eine Schirmöffnungsstruktur175 am Stift170 schiebt die Streben aus der Schirmöffnungsstellung heraus. Die Schirmöffnungs struktur175 kann in die offene Stellung geschoben werden oder einen federbelasteten Mechanismus haben, um die Streben160 in die offene Stellung zu schieben. Die Enden der Schirmstreben160 treten mit der linken Herzohrwand um das Ostium 20 herum in Eingriff und verhindern, daß der Schirm aus dem linken Herzohr13 zurückgezogen wird. Die Enden der Schirmstreben160 , die mit der Herzohrwand in Eingriff sind, können abgestumpft sein und Bulben an den Spitzen oder eine Polsterung haben, um das linke Herzohr13 nicht zu durchstechen.22 zeigt die Membran40 gegen das Ostium20 geschoben, und zwar durch Klinkenverschiebung der Membran entlang dem Stift170 . Der Klinkenmechanismus200 tritt mit den Zähnen195 am Stift170 in Eingriff und wird nach vorn bewegt, um das Ostium20 mit der Membran40 eng anliegend zu blockieren. -
23 zeigt einen Stent260 , der am Ostium20 des linken Herzohrs13 angebracht ist. Der Stent260 dehnt sich, nachdem er einen Transportkatheter verlassen hat, so daß die Wand des Stents den Stent durch Druck am Ostium20 festhält. Die Membran240 faltet sich und wird im Transportkatheter zusammengedrückt und expandiert, wenn sich der Stent260 dehnt und im Ostium20 des linken Herzohrs13 ruht. -
24 zeigt das linke Herzohr13 zusammengedrückt, so daß das Volumen des Herzohrs auf nahezu nichts reduziert ist. Bei reduziertem Volumen hat das Herzohr kein großes Blutvolumen, das einen Thrombus erzeugen könnte. In der gezeigten Ausführungsform ziehen die Scheibe130 und die Feder90 das linke Herzohr13 zur Membran40 . Obwohl24 die Verwendung einer Scheibe130 und einer Feder90 zeigt, um auf das linke Herzohr einzuwirken, kann ein beliebiges Verfahren zur größtmöglichen Reduzierung des Volumens des Herzohrs verwendet werden. Zusätzlich zu der physischen Reduzierung des Volumens kann eine Substanz270 in das Herzohr injiziert werden, um sein Volumen weiter zu begrenzen oder das bereits dort vorhandene Blut zu koagulieren. - Wie in
24 gezeigt, ist die Membran40 viel größer als das Ostium20 . Die übergroße Membran40 kann in allen Ausführungsformen verwendet werden, um sicherzustellen, daß das Ostium20 vollständig blockiert wird. - Die oben beschriebenen Vorrichtungen können perkutan an das linke und rechte Herzohr
13 bzw.23 transportiert werden. Die Vorrichtungen können Materialien in sich haben, die eine Visualisierung oder Bilddarstellung durch Ultraschall, Röntgenstrahlen oder andere Mittel verbessern, so daß die Vorrichtung leichter implantiert und genau über dem Ostium20 des Herzohrs13 zentriert werden kann. Es kann sich um kleine Perlen handeln, die strategisch auf der Membran, den Verbindungselementen oder den Ankern plaziert werden. Mit Bezug auf1 ist der Katheter21 zu sehen, wie er in das Herz über die Aorta12 in die linke Herzkammer16 eintritt, durch die Mitralklappe17 geführt wird und dann in das linke Herzohr13 eintritt, um die poröse Membran40 in einer der Ausführungsformen, wie oben offenbart, einzubringen. In2 tritt der Katheter21 aus der Femoralvene in das Herz ein, gleitet durch die Vena cava inferior18 zum rechten Vorhof und gleitet dann durch die Fossa ovalis19 oder durch das Septum29 in den linken Vorhof11 und nähert sich dem linken Herzohr13 , um die poröse Membran40 dort einzubringen.3 zeigt, wie der Katheter21 in das linke Herzohr23 eingebracht wird. Der Katheter21 kann in das Herz durch die Vena jugularis28 oder durch die Femoralvene in die Vena cava inferior eintreten. - Es versteht sich, daß die Erfindung mit zahlreichen Mitteln zur Befestigung der Membran
40 , die das Ostium20 der Herzohren13 und23 abdeckt, in die Praxis umgesetzt werden kann. Jede beliebige Kombination aus Befestigungsmitteln bzw. -einrichtung mit Klebern, Stechdornen, Stents, Ankern, Scheiben, Fäden oder Federn kann verwendet werden. Die Membran kann auch in den Herzohren13 und23 sein oder kann das Herzohr durchdringen und eine Einrichtung bereitstellen, die die Membranvorrichtung an Ort und Stelle sicher verriegelt. Weitere, hier nicht aufgeführt Einrichtungen zur Bereitstellung der Membran zur Blockierung des Blutstroms in die Herzohren und von Blutgerinnseln aus diesen können auch verwendet werden. Eine Substanz kann in das Herzohr injiziert werden, um sein Volumen zu begrenzen oder um das bereits vorhandene Blut koagulieren zu lassen. - In allen oben genannten Ausführungsformen kann die Koagulation des Blutes im Herzohr erleichtert werden, um eine große immobile Masse zu bilden. Als Alternative kann das Herzohr mit einer beliebigen Substanz gefüllt werden, die das Volumen einnimmt. Beispiele sind Fibrin, prothetische Polymere (PLLA), Silikon oder ein Ballon, der transportiert wird und an Ort und Stelle für lange Zeitperioden verbleibt.
- Alle oben beschriebenen Ausführungsformen, die in Bezug auf das linke Herzohr
13 gezeigt und beschrieben sind, sind auch für das rechte Herzohr23 verwendbar. Ferner kann die Erfindung verwendet werden, um Fisteln oder Verbindungen anderswo im Körper, z. B, im Dickdarm oder in Bronchopulmonalsystemen zu schließen. Die Erfindung kann auch verwendet werden, um Pseudoaneurysmen zu verschließen. Wenn die Membran. in einem Pseudoaneurysma plaziert ist, versteift sie den Defekt und kann dazu beitragen, eine Operation zu vermeiden. - Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der Erfindung im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Es versteht sich, daß innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche die Erfindung auch anders als hier spezifisch beschrieben in die Praxis umgesetzt werden kann.
Claims (9)
- Vorrichtung zur Filterung von Blut, das zwischen einem Herzohr (
13 ) und einem Vorhof (11 ) eines Patienten strömt, mit einer Filtermembran (40 ), die an einem Ostium (20 ) des Herzohrs (13 ) positionierbar ist und die so konfiguriert ist, daß ein Blutstrom ermöglicht und gleichzeitig verhindert wird, daß ein Thrombus (30 ) zwischen dem Herzohr (13 ) und dem Vorhof (11 ) strömt; und einer Befestigungsstruktur, die am Filter befestigt und geeignet ist, die Filtermembran (40 ) am Ostium (20 ) des Herzohrs (13 ) in Position zu halten, wobei die Befestigungsstruktur mehrere Befestigungsteile (50 ,51 ;70 ;80 ,85 ;160 ,170 ) aufweist, die sich im wesentlichen von nahe einem Rand der Filtermembran (40 ) nach außen erstrecken und geeignet sind, sich durch das Ostium in das Herzohr (13 ) zu erstrecken, zum Durchstechen der Wände des Herzohrs, so daß die Filtermembran am Ostium gehalten wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsteile aus einem Material mit einer Formgedächtnis-Charakteristik bestehen und zu einer gewünschten Form im Herzohr expandierbar sind, um die Filtermembran auf dem Ostium fest anzuordnen.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Befestigungsteile am Rand der Filtermembran in einer kreisförmigen Konfiguration befestigt werden, so daß die Befestigungsteile die Filtermembran am Ostium zentrieren.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Befestigungsstruktur eine expandierbare Struktur ist, an der die Filtermembran und die Befestigungsteile befestigt werden, wobei die Befestigungsstruktur mit dem Innern des Ostiums des Herzohrs in Eingriff tritt, wenn die expandierbare Struk tur expandiert wird, um die Filtermembran an Ort und Stelle am Ostium fest anzuordnen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Antikoagulationsmedikament auf die Filtermembran aufgebracht wird, um Thrombose zu verhindern.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Filtermembran eine poröse Struktur hat.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Filtermembran ein Metallmaschengitter ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Befestigungsstruktur eine Einrichtung (
60 ;65 ;270 ) zum Zentrieren der Filtermembran auf dem Ostium des Herzohrs hat. - Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Einrichtung zum Zentrieren der Filtermembran auf dem Ostium einen Zentrierrand zur Plazierung im Ostium aufweist.
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