Stent stent
Die Erfindung betrifft einen Stent mit einem tubulären aufweitbaren Stützgerüst gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a stent with a tubular expandable scaffold according to the features in the preamble of claim 1.
Stents kommen bei der Behandlung von Stenosen, also angeborenen oder erworbenen Gefäßverschlüssen oder -Verengungen zur Anwendung. Die Stents fungieren im Bereich der Stenose als Gefäßprothesen zur Abstützung der Gefäßinnenwände. Sie werden mittels Kathedertechniken in den Ort der Stenose implantiert.Stents are used in the treatment of strictures, ie congenital or acquired vascular occlusions or constrictions. The stents function in the area of the stenosis as vascular prostheses for supporting the inner walls of the vessel. They are implanted by means of catheter techniques in the place of stenosis.
Vielfältige Stents sind im Stand der Technik bekannt. Es gibt sie in Metall-, Kunststoff- und Hybridkonstruktionen. Sie können selbstexpandierend sein. Andere Ausführungsformen lassen sich mittels geeigneter Werkzeuge beispielsweise Ballons, im Durchmesser verändern.
Stents in den Ausführungsformen gemäß der DE 295 21 206 U1 ebenso wie der DE 296 08 037 U1 weisen ein tubuläres Stützgerüst aus Metall auf, welches aus mehreren Ringsegmenten besteht. Diese sind aus zick-zack bzw. mäanderförmig sich über Bogenabschnitte endlos aneinander schließende Schrägstreben gebildet. In der Längsachse der Stents benachbarte Ringsegmente sind über Verbinder gekoppelt. Eine ähnliche Lösung offenbart die WO 96/26689.Diverse stents are known in the art. They are available in metal, plastic and hybrid constructions. They can be self-expanding. Other embodiments can be modified by means of suitable tools, for example balloons, in diameter. Stents in the embodiments according to DE 295 21 206 U1 as well as DE 296 08 037 U1 have a tubular support structure made of metal, which consists of several ring segments. These are formed from zig-zag or meandering form over bow sections endlessly adjoining oblique struts. Ring segments adjacent to the longitudinal axis of the stents are coupled via connectors. A similar solution is disclosed in WO 96/26689.
Die Stents bekannter Bauart erfüllen ihre Funktion je nach Ausführungsform mehr oder weniger zufriedenstellend. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass die Stützgerüste häufig entweder nicht die erforderlichen Radialkräfte bereitstellen können, um einer Stenose ausreichend standzuhalten, oder aber so konfiguriert sind, dass sie die Funktion des Gefäßes behindern. Auch erscheinen die Stents, was das Belastungsverhalten im Körper anbelangt, insbesondere hinsichtlich Biegung, Verdrehung und Längenstabilität verbesserungswürdig.The stents of known type fulfill their function depending on the embodiment more or less satisfactory. In practice, it has been found that the scaffolds often either fail to provide the necessary radial forces to adequately withstand a stenosis or are configured to interfere with the function of the vessel. The stents also appear to be in need of improvement in terms of load behavior in the body, in particular with regard to bending, torsion and length stability.
Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Stent zu schaffen, der sich der Form eines Gefäßes körpergerecht bei gleichmäßiger Druckverteilung im Stenosebereich anpasst und sich auch unter axialer Biege- oder Verdrehbelastung im Körper längenstabil verhält.The invention is therefore based on the prior art based on the object to provide a stent that conforms to the shape of a vessel body with uniform pressure distribution in the stenosis area and behaves length-stable even under axial bending or torsional stress in the body.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Stent gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1.The solution to this problem consists according to the invention in a stent according to the features of claim 1.
Das Stützgerüst besteht aus axial aufeinander folgenden Ringsegmenten, die aus sich wellenförmig aneinander schließenden Schrägstreben gebildet sind. Benachbarte Ringsegmente sind durch Verbinder gekoppelt. Ein Verbinder weist einen in Stentlangsachse verlaufenden Longitudinalabschnitt auf und einen in Umfangsnchtung weisenden U-förmigen Strebenabschnitt. Die Verbinder erstrecken sich jeweils von der Spitze zweier V-förmig aneinander schlie-
ßender Schrägstreben eines Ringsegments in das Tiefste zweier V-förmig aneinander schließender Schrägstreben eines benachbarten Ringsegments.The scaffold consists of axially successive ring segments which are formed from undulating oblique struts. Adjacent ring segments are coupled by connectors. A connector has a longitudinal portion extending in the longitudinal direction of the stent and a circumferentially directional U-shaped strut portion. The connectors each extend from the top of two V-shaped adjoining ßender oblique struts of a ring segment in the deepest of two V-shaped successive oblique struts of an adjacent ring segment.
Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, dass jeweils zwei Schrägstreben eines Ringsegments über einen in Umfangsrichung weisenden Radialsteg verbunden sind und jeder U-förmige Strebenabschnitt eines Verbinders zwei in Umfangsnchtung verlaufende Querstreben aufweist, die durch einen parallel zur Stentlangsachse ausgerichteten Axialsteg verbunden sind. Hierbei ist der Öffnungswinkel zwischen zwei Querstreben kleiner als der Öffnungswinkel zwischen zwei Schrägstreben.The main point of the invention is the measure that in each case two oblique struts of a ring segment are connected via a pointing in the circumferential direction radial bar and each U-shaped strut portion of a connector has two circumferentially extending transverse struts, which are connected by an aligned parallel to the Stentlangsachse Axialsteg. Here, the opening angle between two transverse struts is smaller than the opening angle between two oblique struts.
Das spezielle Design des Stützgerüstes sichert eine hohe Flexibilität sowohl bei axialer Biegung als auch bei axialer Verdrehung. Der Stent charakterisiert sich durch einen geometrischen Formschluss zum Umfeld. Die Formanpassungen geschehen sowohl in axialer als auch in radialer Ausdehnung ohne Längenveränderung. Auch beim Expandieren kommt es zu keiner Längenveränderung des Stützgerüstes. Dies gewährleistet die Gestaltung der Verbinder.The special design of the scaffold ensures high flexibility both in axial bending and in axial rotation. The stent is characterized by a geometric fit to the environment. The conformations occur both in axial and in radial expansion without length change. Even when expanding there is no change in length of the scaffold. This ensures the design of the connectors.
Das Design des Stützgerüsts ist sehr gut auf unterschiedliche anatomische Formen anpassbar, so beispielsweise als Trachea-Stent, wo eine Hufeisenform günstig ist. Auch als Bronchial- oder Ösophagus-Stent ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Stent gut geeignet.The design of the scaffold is very well adaptable to different anatomical shapes, such as a trachea stent, where a horseshoe shape is favorable. Also, as a bronchial or esophageal stent, the inventively proposed stent is well suited.
Vorzugsweise wird das Stützgerüst aus einem Nitinol (Nickel-Titan-Legierung)- Rohr gefertigt. Selbstverständlich ist auch die Herstellung aus anderen Metallen wie Kobaltlegierungen oder Edelstahl möglich.Preferably, the scaffold is made of a nitinol (nickel-titanium alloy) tube. Of course, the production of other metals such as cobalt alloys or stainless steel is possible.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 charakterisiert.Advantageous embodiments of the basic concept of the invention are characterized in the dependent claims 2 to 5.
Die Länge einer Querstrebe entspricht etwa der Länge einer Schrägstrebe. Auch die Längen der Radialstege und die Längen der Axialstege entsprechen
etwa einander, wobei in beiden Fällen eine Toleranz von ± 3 mm als zulässig erachtet wird.The length of a cross strut corresponds approximately to the length of a diagonal strut. Also, the lengths of the radial webs and the lengths of the axial webs correspond approximately each other, in both cases a tolerance of ± 3 mm is considered permissible.
Die Longitudinalabschnitte der Verbinder sind länger bemessen als die Schrägstreben. Der Winkel zwischen einem Longitudinalabschnitt und der mit ihm verbundenen Querstrebe ist zwischen 90° und 100° bemessen.The longitudinal sections of the connectors are dimensioned longer than the oblique struts. The angle between a longitudinal section and the transverse strut connected to it is between 90 ° and 100 °.
Wie bereits erwähnt, zeichnet sich der erfindungsgemäße Stent dadurch aus, dass Formanpassungen in axialer und radialer Ausdehnung erfolgen, ohne Längenänderungen oder Einschnürungen am Stützgerüst. Die Druckverteilung im Stenosebereich ist gleichmäßig bei geometrischem Formschluss zum Umfeld. Dies bedeutet, dass das Stützgerüst infolge der Stentgeometrie die eindringende Form umschmiegt, ohne Spannungsspitzen aufzubauen. Außerhalb des Belastungsbereichs bleibt die Geometrie neutral.As already mentioned, the stent according to the invention is characterized in that shape adjustments take place in axial and radial extent, without length changes or constrictions on the support frame. The pressure distribution in the stenosis area is even with geometrical form closure to the environment. This means that as a result of the stent geometry, the scaffold wraps around the invading form without building up stress peaks. Outside the loading range, the geometry remains neutral.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to an embodiment. Show it:
Figur 1 das Stentmuster eines erfindungsgemäßen Stents in einer1 shows the stent pattern of a stent according to the invention in one
Abwicklung undSettlement and
Figur 2 einen Ausschnitt des Stentmusters gemäß der Figur 1 in vergrößerter Darstellungsweise.2 shows a detail of the stent pattern according to the figure 1 in an enlarged representation.
In der Figur 1 erkennt man das Design eines erfindungsgemäßen Stents in einer Abwicklung seines Stützgerüsts 1. In der Praxis ist das Stützgerüst 1 in sich geschlossen und besitzt eine tubuläre Konfiguration.1 shows the design of a stent according to the invention in a development of its supporting framework 1. In practice, the supporting framework 1 is self-contained and has a tubular configuration.
Das Stützgerüst 1 ist aus Metall gefertigt, insbesondere aus einem Nitinol-Rohr und weist in Stentlangsachse LA mehrere Ringsegmente 2, 3 auf. Jedes der Ringsegmente 2, 3 ist aus wellenförmig aneinander schließenden Schrägstreben 4, 5 gebildet, wobei jeweils zwei Schrägstreben 4, 5 eines Ringsegments 2 bzw. 3 über einen in Umfangsnchtung U weisenden Radialsteg 6 verbunden sind. Diese Kontur wird vorliegend als V-förmig bezeichnet. Untereinander sind
die Ringsegmente 2, 3 durch Verbinder 7 gekoppelt. Ein Verbinder 7 weist einen im wesentlichen parallel zur Stentlangsachse LA verlaufenden Longitudinalabschnitt 8 und einen quer hierzu ausgerichteten U-förmig konfigurierten Strebenabschnitt 9 auf. Ein Strebenabschnitt 9 umfasst jeweils zwei in Umfangsnchtung U verlaufende Querstreben 10, 11. Diese sind durch einen parallel zur Stentlangsachse LA ausgerichteten Axialsteg 12 verbunden.The scaffold 1 is made of metal, in particular of a Nitinol tube and has in Stentlangsachse LA more ring segments 2, 3. Each of the ring segments 2, 3 is formed from wavy adjoining oblique struts 4, 5, wherein in each case two oblique struts 4, 5 of a ring segment 2 and 3 are connected via a radial web 6 pointing in Umfangsnchtung U. This contour is referred to herein as V-shaped. Are among each other the ring segments 2, 3 coupled by connectors 7. A connector 7 has a substantially parallel to the longitudinal axis Stentlangsachse LA longitudinal section 8 and a transverse thereto aligned U-shaped strut section 9. A strut section 9 in each case comprises two transverse struts 10, 11 extending in the circumferential direction U. These struts are connected by an axial web 12 aligned parallel to the longitudinal axis of the stent LA.
Die U-förmigen Strebenabschnitte 9 sind jeweils in dem Raum zwischen zwei mit axialem Abstand benachbarten Ringsegmenten 2, 3 angeordnet. Man erkennt, dass die Verbinder 7 zwischen den Ringsegmenten 2, 3 in Reihe hintereinander angeordnet sind. Hierbei erstrecken sich die Verbinder 7 jeweils von der Spitze 13 zweier sich über den Radialsteg 6 aneinander schließender Schrägstreben 4, 5 eines Ringsegments 2 in das Tiefste 14 zweier sich wiederum über einem Radialsteg 6 aneinander schließende Schrägstreben 4, 5 des benachbarten Ringsegments 2. Der Longitudinalabschnitt 8 ist jeweils an einen Radialsteg 6 im Tiefsten 14 zwischen zwei Schrägstreben 4, 5 angeschlossen, wohingegen der U-förmige Strebenabschnitt 9 mit einem kurzen Ansatz 15 an den Radialsteg 6 einer Spitze 13 angegliedert ist, wobei der Ansatz 15 in Verlängerung zum Longitudinalabschnitt 8 etwa rechtwinklig zum Radialsteg 6 ausgerichtet ist. Auf diese Weise entstehen kreuzförmige Knotenpunkte 16 in den Anschlussbereichen zwischen den Ringsegmenten 2, 3 und den Verbindern 7.The U-shaped strut sections 9 are each arranged in the space between two axially spaced adjacent ring segments 2, 3. It can be seen that the connectors 7 are arranged between the ring segments 2, 3 in series one behind the other. In this case, the connectors 7 each extend from the tip 13 of two adjoining each other via the radial web 6 oblique struts 4, 5 of a ring segment 2 in the lowest 14 of two again via a radial web 6 adjacent oblique struts 4, 5 of the adjacent ring segment 2. The Longitudinalabschnitt 8 is in each case connected to a radial web 6 in the lowest 14 between two oblique struts 4, 5, whereas the U-shaped strut section 9 is affiliated with a short projection 15 to the radial web 6 of a tip 13, wherein the projection 15 in extension to the longitudinal section 8 approximately is aligned at right angles to the radial web 6. In this way, cross-shaped nodes 16 are formed in the connection areas between the ring segments 2, 3 and the connectors 7.
Insbesondere anhand der Figur 2 erkennt man, dass der Öffnungswinkel α zwischen zwei Querstreben 10, 11 kleiner bemessen ist als der Öffnungswinkel ß zwischen zwei Schrägstreben 4, 5. Des Weiteren wird deutlich, dass die Länge L1 einer Querstrebe 10, 11 etwa der Länge L2 einer Schrägstrebe 4, 5 entspricht. Auch die Längen L3 der Radialstege 6 und die Längen L4 der Axialstege 12 sind etwa gleich lang.2, it can be seen that the opening angle α between two transverse struts 10, 11 is smaller than the opening angle β between two oblique struts 4, 5. Furthermore, it is clear that the length L 1 of a transverse strut 10, 11 is approximately the same length L 2 corresponds to a diagonal strut 4, 5. The lengths L 3 of the radial webs 6 and the lengths L 4 of the axial webs 12 are approximately the same length.
Die Longitudinalabschnitte 8 hingegen sind länger bemessen als die Schrägstreben 4, 5. Der Winkel γ zwischen einem Longitudinalabschnitt 8 und einer
mit ihm verbundenen Querstrebe 10 bzw. 11 ist zwischen 90° und 100° bemessen.The longitudinal sections 8, however, are dimensioned longer than the oblique struts 4, 5. The angle γ between a longitudinal section 8 and a connected to it cross member 10 and 11 is dimensioned between 90 ° and 100 °.
Das Stützgerüst 1 ist in der Lage axiale Ausdehnungen (Pfeil A) und radiale Ausdehnungen (Pfeil R) ohne Längenänderungen zu vollziehen. Nachteilige Einschnürungen werden vermieden. Es erfolgt eine gleichmäßige Druckverteilung im Stenosebereich mit einem Formschluss zur Gefässinnenwand. Aufgrund der Gestaltung des Stützgerüst 1 ist der Stent flexibel, sowohl bei axialer Biegung als auch bei axialer Verdrehung. Die große Flexibilität infolge der Freiheitsgrade des Stützgerüstes 1 ist in der Figur 1 nochmals zusätzlich durch die Pfeile P exemplarisch verdeutlicht.
The scaffold 1 is able to perform axial expansions (arrow A) and radial expansions (arrow R) without length changes. Unfavorable constrictions are avoided. There is a uniform pressure distribution in the stenosis area with a positive connection to the vessel inner wall. Due to the design of the scaffold 1, the stent is flexible, both in axial bending and in axial rotation. The great flexibility due to the degrees of freedom of the scaffold 1 is again exemplified in FIG. 1 by the arrows P.
BezuαszeichenaufstellunqBezuαszeichenaufstellunq
1 - Stützgerüst1 - Scaffold
2- Ringsegment2-ring segment
3- Ringsegment3 ring segment
4- Schrägstrebe4- diagonal strut
5- Schrägstrebe5-inclined strut
6- Radialsteg6- radial walkway
7- Verbinder7- connector
8- Longitudinalabschnitt8- longitudinal section
9- Strebenabschnitt9 strut section
10- Querstrebe10- cross strut
11 - Querstrebe11 - Cross strut
12- Axialsteg12- axial web
13- Spitze13- tip
14- Tiefste14- Deepest
15- Ansatz15- approach
16- Knotenpunkt16- node
LA- ■ StentlangsachseLA ■ stent longitudinal axis
Li- Länge v.10, 11Li length v.10, 11
L2" Länge v.4, 5L 2 "length v.4, 5
L3" Länge v.6L 3 "length v.6
L4- Länge v.12L 4 - length v.12
A- axiale AusdehnungA-axial expansion
P- PfeilP- arrow
R- radiale AusdehnungR- radial expansion
U- UmfangsnchtungU- circumference
α- Winkel ß" Winkel
ŗinkel
α- angle ß "angle rinkel