DE102004018255A1

DE102004018255A1 - Vessel prosthesis for maintaining the air chamber function of large blood vessel systems, e.g. the aorta, comprises a tube having an inner wall provided with an elastic flexible lining

Info

Publication number: DE102004018255A1
Application number: DE200410018255
Authority: DE
Inventors: Hans-Hinrich Prof. Dr. Sievers; Axel Dipl.-med. Richter
Original assignee: Schleswiger Tauwerkfabrik Oellerking GmbH and Co KG; Universitatsklinikum Schleswig Holstein UKSH
Current assignee: Schleswiger Tauwerkfabrik Oellerking GmbH and Co KG; Universitatsklinikum Schleswig Holstein UKSH
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Vessel prosthesis comprises a tube (1) having an inner wall provided with an elastic flexible lining (2). Preferred Features: The surface of the lining facing the lumen is coated with an anti-thrombotic layer (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefäßprothese, also einen Rohrabschnitt, der zum Ersatz des entsprechenden Abschnitts des natürlichen Gefäßes, insbesondere der Aorta, dient.The The invention relates to a vascular prosthesis, ie a section of pipe replacing the corresponding section of the natural Vessel, in particular the aorta, serves.

Die großen Arterien, wie z. B. die Aorta, besitzen zahlreiche mit Lücken versehene Elastinlamellen in ihrer Wand. Diese werden während der Systole des Herzens gedehnt. In der Diastole, der Phase zwischen zwei Systolen, helfen die Rückstellkräfte des Elastins, das Blut gleichmäßig weiterzubefördern, so dass es zu keiner Unterbrechung des Blutflusses kommt. Größere Verlangsamungen des Blutstromes oder gar Blutstillstand im Gefäßsystem können zu Thromben führen. Diese Funktion der Aortawand wird Windkesselfunktion genannt. Physikalisch bedeutet das, dass die diskontinuierliche Strömung, die durch den Herzrhythmus hervorgerufen wird, vergleichmäßigt wird. Eine Elastizitätsminderung bewirkt, dass die Aorta ihre Funktion als Blutreservoir während der Systole nicht mehr ausüben kann, was eine arterielle Hypertonie zur Folge hat.The huge Arteries, such as As the aorta, have numerous gapped Elastin lamellae in her wall. These are during the systole of the heart stretched. In diastole, the phase between two systoles, help the restoring forces of elastin, to convey the blood evenly, so that there is no interruption of blood flow. Bigger slowdowns of the blood stream or even blood arrest in the vascular system can lead to thrombi. These Function of the aorta wall is called the windbox function. Physically This means that the discontinuous flow caused by the heart rhythm is caused, is uniformed. A reduction in elasticity causes the aorta to function as a blood reservoir during the Stop practicing systole can, what causes an arterial hypertension.

Der Dehnungszustand eines Gefäßes wird durch den transmuralen Druck sowie der Dehnbarkeit des Gefäßes bestimmt. Der transmutale Druck entsteht aus der Differenz zwischen dem intra- und dem extravasalem Druck. Bei der Aorta ist der extravasale Druck sehr gering, so dass der intravasale Druck mit dem transmuralen Druck gleichzusetzen ist. Koronararterien und Skelettmuskelarterien verhalten sich invers dazu. Durch den transmuralen Druck wird in der Gefäßwand in Umfangrichtung eine tangentiale Wandspannung erzeugt, die von der Größe des transmuralen Druckes, der Wanddicke und dem Innenradius des Gefäßes abhängt. Diese Wandspannung muss von den Strukturelementen der Gefäßwand – und damit auch von dem eingesetzten Rohrabschnitt – getragen werden. In den organischen Gefäßsystemen übernehmen das elastische und kollagene Fasern. Die elastischen Eigenschaften des Gefäßes lassen sich durch zwei Gleichungen mit Hilfe des Volumenelastizitätskoeffizienten E quantitativ ermitteln; die elastische Weitbarkeit – die Complicance E' ist der Kehrwert von E. E' wird zur Charakterisierung des Dehnungsverhaltens von Gefäßen herangezogen. Diese Zusammenhänge sind bekannt und werden in der Druckschrift DE 38 79 928 T2 und DE 691 01 385 T2 ausführlich beschrieben, die medizinischen Zusammenhänge und Operationsmethoden sind in Morita S., Asou T.; Kuboyama, I., Harasawa, Y., Sunagawa, K., Yasui, H.: Inelastic vascular prostesis for proximal aorta increases pulsatile arterial load and causes left ventricular hypertrophy in dogs, The Journal of Theoracic and Cardiovascular Surgery, Volume 124, Nr.: 4, Oct. 2002, pp. 768 – 774; Kelly, R., Tunin, R., Kass, D.: Effect of reduced aortic compliance on cardiac efficiency and contractile function of in situ canine left ventricle, Circulation Research 1992, 71: S. 490 – 502. erläutert.The strain state of a vessel is determined by the transmural pressure and the extensibility of the vessel. The transmutal pressure arises from the difference between the intra- and the extravasal pressure. In the aorta, the extravasal pressure is very low, so that the intravascular pressure equals the transmural pressure. Coronary and skeletal muscle arteries behave inversely. Due to the transmural pressure, a tangential wall tension is generated in the vessel wall in the circumferential direction, which depends on the size of the transmural pressure, the wall thickness and the inner radius of the vessel. This wall tension must be borne by the structural elements of the vessel wall, and thus also by the pipe section used. In the organic vascular systems, the elastic and collagen fibers take over. The elastic properties of the vessel can be determined quantitatively by two equations using the volume elasticity coefficient E; Elastic extensibility - the E 'complication is the reciprocal of E. E' is used to characterize the dilation behavior of vessels. These relationships are known and are in the document DE 38 79 928 T2 and DE 691 01 385 T2 described in detail, the medical correlations and surgical methods are in Morita S., Asou T .; Kuboyama, I., Harasawa, Y., Sunagawa, K., Yasui, H .: Inelastic vascular prostesis for proximal aorta increases pulsatile arterial load and cause left ventricular hypertrophy in dogs, The Journal of Theoracic and Cardiovascular Surgery, Volume 124, No .: 4, Oct. 2002, pp. 768-774; Kelly, R., Tunin, R., Kass, D .: Effect of reduced aortic compliance on contractile function of in situ canine left ventricle, Circulation Research 1992, 71: pp. 490-502.

Die bisherigen Methoden des Aortagefäßsystemersatzes bestehen, je nach Lokalisation der Aortenektasie oder Dissektion, in einem völligen oder teilweisen Austausch betroffener Gefäßsegmente bzw. der Aortaklappe. Dafür wird, in Abhängigkeit der Ausbreitung der Dissektion, der Körper heruntergekühlt und die Aorta entweder unter erhaltener Teilperfusion des Gehirns oder im völligen Kreislaufstillstand ersetzt. Die heutigen Prothesen, die dafür verwendet werden, sind nur geringfügig elastisch mit einer max. Dehnbarkeit von 4 ... 6 %, wodurch ist die Windkesselfunktion der physiologischen Aorta stark eingeschränkt ist.The Previous methods of aortic vascular system replacement depending on the location of the aortic ectasia or dissection, in a complete or partial replacement of affected vessel segments or the aortic valve. For that, dependent on the spread of the dissection, the body cooled down and the aorta either under preserved partial perfusion of the brain or in complete Cardiac arrest replaced. Today's prostheses used for it are only marginal elastic with a max. Extensibility of 4 ... 6%, which is the vesicular function of the physiological aorta is severely limited.

Abhängig von der Beteiligung der Aortaklappe verliert auch diese ihre normale Beweglichkeit, da bei Ersatz der Sinus mit Kuststoffprothesen bei der Operation nach Yacoub bzw. dem Einnähen der Klappe in eine überstülpte Gewebeprothese nach David die Dehnbarkeit des Klappenapparates stark eingeschränkt wird.Depending on The involvement of the aortic valve also loses its normal Mobility, as in replacement of the sinus with Kuststoffprothesen at the operation after Yacoub or the sewing of the flap in a pulled-over tissue prosthesis according to David, the extensibility of the valve apparatus is greatly restricted.

Den bisherigen Ansätzen bekannter Aortenprothesen ist gemeinsam, dass die mehr oder weniger elastische Prothese einen Elastizitätsverlust durch allmähliches Einwachsen hat und die Gefahr eines fühzeitigen Materialbruchs durch die erhöhte Druckbelastung birgt (≤ 1 ... 1 ½ Jahre).The previous approaches known aortic prostheses is common that more or less elastic prosthesis a loss of elasticity by gradual Waxing in and the risk of premature material breakage the increased pressure load contains (≤ 1 ... 1 ½ years).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gefäßprothese zu entwickeln, die die Windkesselfunktion des zu ersetzenden Gefäßsystems über einen langen Zeitraum [mehrere Jahre] übernimmt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, der Unteranspruch gibt eine bevorzugte Ausgestaltung an.Of the The invention is based on the object to develop a vascular prosthesis, the the Windkessel function of the vascular system to be replaced over a long period of time [several Years] takes over. The Task is achieved by solved the teaching of claim 1, the dependent claim a preferred embodiment.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung erläutert.The Invention will be explained below with reference to a drawing.

Dabei zeigt die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung der Gefäßprothese.there shows the sole figure shows a schematic representation of Vascular prosthesis.

Die Gefäßprothese 1, ist ein vorzugsweise aus Dacron-Velour hergestelltes Rohr, das innen mit einer elastisch nachgiebigen Auskleidung 2 versehen ist, die den ansteigenden Druck dämpfend abgefedert, bei abnehmenden Druck dagegen bestrebt ist, den bestehenden Druck aufrecht zu erhalten, wodurch die Durchströmgeschwindigkeit des Blutes 4 vergleichmäßigt wird. Zusätzlich übernimmt die komprimierbare Auskleidung 2 während der Entspannung eine unterstützende Funktion für das Herz.The vascular prosthesis 1 , is a tube, preferably made of Dacron velor, which is internally with a resilient lining 2 is provided, which cushions the rising pressure dampening, with decreasing pressure, however, strives to maintain the existing pressure, whereby the flow rate of the blood 4 is evened out. In addition, the compressible lining takes over 2 during relaxation a supportive function for the heart.

Der Volumenkompressionsfaktor ist dabei dem Druckgradienten der natürlichen Aorta entsprechend gewählt.Of the Volume compression factor is the pressure gradient of the natural Aorta selected accordingly.

Die Windkesselfunktion des natürlichen großen Blutgefäßes bleibt auch dann erhalten, wenn die Gefäßprothese 1 außen bereits mit natürlichem Gewebe verwachsen ist. Die Ausbildung des Rohrs selbst aus einem festen, starren Material bewirkt, dass ein zunehmendes Verwachsen des Prothese mit dem umgebenden Gewebe die Elastizität nicht einschränkt.The vesper function of the natural large blood vessel is retained even when the vascular prosthesis 1 outside already grown together with natural tissue. The formation of the tube itself from a rigid, rigid material causes an increasing ingrowth of the prosthesis with the surrounding tissue does not limit the elasticity.

Die Gefäßprothese kann so ausgebildet sein, dass sie den Gesamtdruckverhältnissen auch noch nach Jahren (> 5 Jahre) standhält – auch noch dann, wenn die Windkesselfunktion durch Nachlassen der elastischen Eigenschaften der inneren Auskleidung 2 eingeschränkt ist. Aortenrupturen sind wesentlich seltener Das Gefäßlumen ist mit einer antithrombotische Schicht 3 belegt, die den Kontakt der elastischen Auskleidung 2 mit Blut 4 verhindert, aber entsprechend der Druckverläufe des Blutstromes der Auskleidung 2 folgend nachgibt.The vascular prosthesis can be designed so that it can withstand the overall pressure conditions even after years (> 5 years) - even if the Windkessel function by lessening the elastic properties of the inner lining 2 is restricted. Aortic ruptures are much rarer The vascular lumen is with an antithrombotic layer 3 that proves the contact of the elastic lining 2 with blood 4 prevented, but according to the pressure curves of the bloodstream of the lining 2 following yields.

Claims

Vascular prosthesis for maintaining the vesicular function of large blood vessel systems, in particular the aorta, which can be used as a tube ( 1 ) is formed with an elastic wall, characterized in that that the inner wall of the tube ( 1 ) with an elastically yielding lining ( 2 ) is provided.

Device according to claim 1, characterized in that the lumen-facing surface of the lining ( 1 ) with an antithrombotic layer ( 3 ) is occupied.