DE19532973C1 - Prosthesis for replacing heart valve - Google Patents

Abstract

The axes (18) in the projection over the ring plane have a distance of 0.5 R to 0.9 R from the centre of the ring plane. The vane flaps (12,14,16) in the closed state connect with their outer sections with the upper surface of the flap ring (10) when viewed in the flow direction. The inwardly facing sections running to a point forming a tripod locate at the edges of the corresp. sections of the other vane flaps. The surfaces of the vane flaps facing in the flow direction are formed with curvature radii continuously increasing from outwards to inwards. The area lies around the centre point of the tripod in or beneath the ring plane.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine zum Ersatz von natürlichen Herzklappen dienende Herzklappenprothese mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a replacement for naturalHeart valve serving heart valve prosthesis with the featuresthe preamble of claim 1.

Die gattungsgemäße aus der EP 0 173 723 B1 bekannte Herz­klappenprothese hat den Vorteil, daß der zentral fließende Hauptstrom bei gleicher Umströmung der Klappenhinterwand und der Achsenlager maximiert wird. Als noch nicht völlig zufriedenstellend gelöst hat hat sich jedoch das Verhalten der Flügelklappen bei dem Öffnen und Schließen erwiesen. Entsprechendes gilt für die ähnlich aufgebaute, aus der US 4 820 299 bekannte Herzklappenprothese.The generic heart known from EP 0 173 723 B1valve prosthesis has the advantage that the centrally flowingMain flow with the same flow around the flap rear walland the axle bearing is maximized. As not yet completeHowever, the behavior has resolved satisfactorilyof the wing flaps during opening and closing.The same applies to the similarly constructed, from the US4,820,299 known heart valve prosthesis. 

Aus der US 4 114 202 ist eine Dreiflügelklappe bekannt, deren in Strömungsrichtung weisende Flächen in der ge­schlossenen Stellung eine im wesentlichen in der durch die Schwenkachsen aufgespannten Ringebene liegen.A three-leaf flap is known from US 4 114 202,whose surfaces pointing in the direction of flow in the geclosed position essentially in the by theSwing axes spanned the ring plane.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs­gemäße Klappe dahingehend weiterzubilden, daß eine schnel­le Öffnung und Schließung während der Systole bzw. der Diastole gewährleistet sind.The invention has for its object the genusaccording flap to develop that a quickle opening and closing during systole andDiastoles are guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; der Anspruch 2 gibt eine bevorzugte Ausgestaltung an.According to the invention, this object is achieved through the features ofClaim 1 solved; claim 2 gives a preferredDesign.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:The invention is described below with reference to a drawingexplained. It shows:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geschlossenen Klappen,Fig. 1 is a plan view of the heart valve prosthesis with closed flap,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Herzklappenprothese bei geöffneten Zustand,Fig. 2 is a plan view of the prosthetic heart valve at the open state,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III vonFig. 1, undFig. 3 is a section along the line III-III ofFig. 1, and

Fig. 4 einen Schnitt durch die Herzklappe in dem inFig. 2 gezeigten Zustand entlang der Linie IV-IV.Fig. 4 shows a section through the heart valve in the state shown inFig. 2 along the line IV-IV.

Die inFig. 1 in einer Draufsicht gezeigte Prothese zum Ersatz der Herzklappen ist mit einem Klappenring10 verse­hen, dessen Radius mit R angegeben ist. In dem Klappenring10 sind drei Flügelklappen12,14,16 um jeweils eine in der Ringebene verlaufende Schwenkachse18 gelagert. Der Abstand der Schwenkachse zum Mittelpunkt der Ringebene hat in der Projektion auf die Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R. In geschlossenem Zustand schließen die Flü­gelklappen12,14,16 mit ihrem gebogenen Teil bündig mit der Ringbegrenzung ab. Dabei stoßen die an ihren geraden Begrenzungen bündig an die ihnen benachbarten Flügelklap­pen12,14,16 an und bilden mit diesen ein Dreibein.The prosthesis shown inFig. 1 in a plan view for replacing the heart valves is hen with a valve ring10 verses, the radius of which is indicated by R. In the flap ring10 , three wing flaps12 ,14 ,16 are each mounted about a pivot axis18 running in the ring plane. The distance from the pivot axis to the center of the ring plane has a distance of 0.5 R to 0.9 R in the projection onto the ring plane. In the closed state, the wing flaps12 ,14 ,16 with their bent part are flush with the ring boundary. The abut at their straight boundaries flush with the neighboring flaps12 ,14 ,16 and form a tripod with them.

Der Klappenring10, der die Achse18 der Flügel aufnimmt und mit einem Saum zum Einnähen in die Aorta versehen ist, kann kreisförmig sein oder aber auch eine der Anato­mie entsprechende, einem Dreieck angenäherte Form haben.The flap ring10 , which receives the axis18 of the wing and is provided with a seam for sewing into the aorta, can be circular or also have a shape corresponding to the anatomy, approximating a triangle.

Die Darstellung vonFig. 2, in der die Klappen geöffnet sind, zeigt, daß ein großer zentraler Strom gegeben ist, der von konvexen Berandungen der Flügel begrenzt wird. Der große Querschnitt des von den Innenflächen der Flügelklap­pen12,14,16 ,begrenzten Raumes erlaubt eine hohe Steue­rungsgeschwindigkeit des Hauptstroms. Die Strömungsgra­dienten im Hauptstrom HS und den drei Nebenströmungen NS1, NS2, NS3 außerhalb der Flügelklappen12,14,16 sind mini­miert. Die konkaven Berandungen der Außenflächen der Flü­gelklappen bewirken die Ausspülung der ihnen am nächsten liegenden Bulben (Fig. 3 und 4).The representation ofFig. 2, in which the flaps are open, shows that there is a large central flow, which is limited by convex edges of the wings. The large cross-section of the space delimited by the inner surfaces of the flaps12 ,14 ,16 allows a high control speed of the main flow. The flow graphs served in the main flow HS and the three secondary flows NS1, NS2, NS3 outside the wing flaps12 ,14 ,16 are minimized. The concave edges of the outer surfaces of the wing flaps cause the bulbs closest to them to be flushed out (FIGS. 3 and 4).

Der Klappenring10 ist in der Ringebene geschwungen derart ausgestaltet, daß er der Anatomie der Einbauumgebung wei­testgehend entspricht. Im Bereich der Lagerung der Achsen18 ist der Klappenring10 hochgezogen, um den Lagern18 die nötige Stabilität zu geben und einen Anschlag für die Flügelklappen12,14,16 in deren geöffneten Zustand zu bilden.The valve ring10 is curved in the ring plane so that it corresponds to the anatomy of the installation environment white test. In the area of the mounting of the axles18 , the flap ring10 is pulled up in order to give the bearings18 the necessary stability and to form a stop for the wing flaps12 ,14 ,16 in their open state.

Um das Öffnungs- und Schließverhalten der Flügelklappen zu verbessern, sind die Flügelklappen12,14,16 derart ge­formt, daß das von diesen im geschlossenen Zustand durch deren aneinander anliegenden spitz zulaufende Abschnitte gebildete Dreibein in oder gar unter der gedachten durch die Schwenkachsen18 aufgespannten Ebene liegt. Diese Aus­gestaltung bewirkt, daß die großen, nach innen weisenden Abschnitte der Flügelklappen12,14,16 bei dem Öffnen re­lativ lange von dem Blutstrom großflächig angeströmt wer­den. Bei dem Schließen der Flügelklappen12,14,16 wirkt sich günstig aus, daß die von dem rückfließenden Blut an­geströmte Fläche gegenüber der Achse18 nach innen ver­setzt ist, wodurch ein größeres Schließmoment erreicht wird. Der kleinere, gebogene Abschnitt wird erst relativ spät zu einem Zeitpunkt, wo die großen gebogenen Flügelab­schnitte bereits ganz überwiegend von dem zurückfließenden Blut beaufschlagt werden, gegen das durch den Nebenstrom­weg strömende Blut gestellt.In order to improve the opening and closing behavior of the wing flaps, the wing flaps12 ,14 ,16 are formed such that the tripod formed by them in the closed state by their abutting tapered sections is stretched in or even below the imaginary by the pivot axes18 Level lies. From this design causes the large, inwardly facing sections of the wing flaps12 ,14 ,16 to flow relatively large flow from the blood stream when opening who the. When closing the wing flaps12 ,14 ,16 has a favorable effect that the surface flowing from the back-flowing blood to the axis18 is set ver inwards, whereby a greater closing torque is achieved. The smaller, curved section is only placed relatively late at a time when the large curved wing sections are already predominantly acted upon by the blood flowing back against the blood flowing away through the side stream.

Claims (2)

Translated fromGerman

1. Prothese zum Ersatz der Herzklappen, mit einem Klappenring (10), dessen Radius R beträgt, in dem drei Flügelklappen (12,14,16) um jeweils eine in der Ringebene liegende Achse (18) drehbar gelagert sind, wobei die Achsen (18) in der Projektion auf die Ring­ebene von dem Zentrum der Ringebene einen Abstand von 0,5 R bis 0,9 R haben und die Flügelklappen (12,14,16) im geschlossenen Zustand mit ihren außenliegenden Abschnitten bündig mit der in Strömungsrichtung gese­hen oberen Fläche des Klappenrings (10) abschließen und die Kanten der nach innen weisenden spitz zulau­fenden Abschnitte unter Bildung eines Dreibeins bündig an den Kanten der entsprechenden Abschnitten der ande­ren Flügelklappen (12,14,16) anliegen,dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung weisenden Flächen der Flügel­klappen (12,14,16) mit von außen nach innen konti­nuierlich zunehmendem Krümmungsradius gewölbt ausge­bildet sind, wobei der Bereich um den Mittelpunkt des Dreibeins in oder - in Strömungsrichtung gesehen - unterhalb der Ringebene liegt.1. prosthesis for replacement of the heart valves, with a valve ring (10 ), the radius of which is R, in which three wing valves (12 ,14 ,16 ) are rotatably mounted about an axis (18 ) lying in the ring plane, the axes (18 ) in the projection onto the ring plane from the center of the ring plane have a distance of 0.5 R to 0.9 R and the wing flaps (12 ,14 ,16 ) in the closed state with their outer sections flush with the one seen in the direction of flow Hen top surface of the flap ring (10 ) complete and the edges of the inwardly pointing tapered sections form a tripod flush against the edges of the corresponding sections of the other wing flaps (12 ,14 ,16 ),characterized in that the in Surfaces of the wings pointing in the direction of the flow flap (12 ,14 ,16 ) are formed with a continuously increasing radius of curvature from the outside inwards, the area around the center point of the tripod in or - seen in the direction of flow - is below the ring plane.2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich um den Mittelpunkt des Dreibeins eine Ebene bildet.2. Prosthesis according to claim 1, characterized in thatthat the area around the center of the tripod is aLevel forms.