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Die
Erfindung betrifft ein LAA-Occlusionsinstrument und Verfahren zu
seiner Herstellung gemäß der Gattung der Patentansprüche.
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Beim
Vorhofflimmern schlagen Vorhöfe und Herzkammern nicht mehr
im Takt, der vom Sinusknoten dem Herzen vorgegeben wird: die Vorkammern sind
elektrische hyperaktiv und der Herzschlag wird völlig unregelmäßig;
es entsteht die so genannte „Absolute Arrhytmie”.
Dadurch vermindern sich die Auswurfleistung des Herzens und zugleich
auch die Belastbarkeit des Patienten um ca. 15–20%. Von
noch größerer Bedeutung ist aber die Tatsache,
dass das Blut in den flimmernden Vorhöfen verlangsamt strömt wodurch
sich Thromben (Blutgerinnsel) bilden können. Diese Thromben
können sich unter ungünstigen Umständen
lösen, sie werden zum Embolus. Dieser wird mit dem Blutstrom
verschleppt und verstopft arterielle Gefäße. Die
größte Gefahr ist dabei, dass ein thrombembolischer
Hirninfarkt, (ein Schlaganfall oder eine Transitorische Ischämische
Attacke – TIA), ausgelöst wird. Verstopfung anderer
Gefäße führt zu entsprechenden Symptomen
(Milzinfarkt, akute Mangeldurchblutung von Armen und Beinen usw.).
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Epidemiologisch
ist das Vorhofflimmern einen Erkrankung des höheren Lebensalters.
Nach den Daten der Framingham Heart Study leiden fast 5% der über
70-Jährigen und fast 10% der über 80-Jährigen
an dieser Rhythmusstörung. Das Risiko, infolge des Vorhofflimmerns
einen Schlaganfall zu erleiden, nimmt ebenfalls mit dem Alter deutlich
zu und steigt von 2%/Jahr (d. h. 2 von 100 Patienten erleiden innerhalb
eines Jahres einen Schlaganfall) bei den unter 60-Jährigen
auf fast 25%/Jahr (d. h. jeder 4. Patient erleidet innerhalb eines
Jahres einen Schlaganfall) bei den über 80-Jährigen.
Insgesamt ist etwa jeder fünfte Schlaganfall auf Vorhofflimmern
zurückzuführen.
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Das
individuelle Schlaganfallrisiko bei Patienten mit Vorhofflimmern
lässt sich mit dem CHADS-Score verhältnismäßig
einfach und zuverlässig ermitteln. CHADS ist ein Akronym
bestehend aus: Congestives Herzversagen, Hypertonie, Alter über
75 Jahre, Diabetes mellitus, Schlaganfall (oder TIA) in der Vorgeschichte.
Jedes erfüllte Kriterium erfüllt einen Punkt;
Schlaganfall und TIA zählen 2 Punkte.
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Der
Score liegt somit zwischen 0 und 6, wobei das Schlaganfallrisiko
mit zunehmenden Score deutlich ansteigt. So beträgt das
Risiko im Verlauf des nächsten Jahres einen Schlaganfall
zu erleiden bei einem 65-Jährigen Diabetiker, der schon
einen TIA durchgemacht hat, an hohem Blutdruck leidet und dessen
linke Herzkammer nur noch eingeschränkt funktioniert, 12,5%,
während das Risiko bei einer 85-Jährigen, die
nur an Vorhofflimmern und erhöhten Blutdruck leidet, lediglich
bei 4% liegt.
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Um
das Risiko eines Schlaganfalls zu senken, werden Patienten mit Vorhofflimmern
mit Medikamenten behandelt, die die Gerinnbarkeit des Blutes herabsetzen,
entweder, indem die Trhombozytenaggregation (Verklumpung der Blutplättchen)
durch Azetylsallizylsäure gehemmt wird, oder indem durch Gabe
von Marcumar die Gerinnbarkeit des Blutes infolge verminderter Produktion
von Gerinnungsfaktoren in der Leber herabgesetzt wird. Als Faustregel mag
gelten, dass das Schlaganfallrisiko mit ASS um ein Drittel und mit
oraler Antikoagulation auf ein Drittel gesenkt werden kann.
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Allerdings
erhalten nicht alle Patienten, die theoretische eine orale Antikoagulation
(= Marcumarbehandlung) benötigen, in der täglichen
Praxis diese Therapie: Kontraindikationen liegen lediglich bei jedem
5. Patienten vor, aber nur 6 von 10 Patienten ohne Kontraindikation
werden tatsächlich antikoaguliert. Das liegt vor allem
daran, dass viele Patienten das Blutungsrisiko unter einer solchen
Behandlung fürchten, denn trotz korrekter Einstellung treten ernsthafte
Blutungskomplikationen mit einer Häufigkeit von ca. 1%/Jahr
auf.
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Ein
ganz anderer Weg wird beim operativen und insbesondere beim interventionellen
Verschluss des linken Herzohres beschritten. Das rechte Herzohr
liegt neben der aufsteigenden Aorta, das linke neben der großen
Lungenarterie. Dabei ist das linke Herzohr bei Patienten mit Vorhofflimmern
der häufigste Entstehungsort für Blutgerinnsel,
die zu einem Schlaganfall führen können. Die Häufigkeit
von Thromben im linken Vorhof (bei Patienten mit Vorhofflimmern)
liegt nach den Daten von insgesamt 9 Studien bei 11%, d. h. bei
222 von 2018 Patienten wurde entweder mittels TEE oder autoptisch
ein Gerinnsel gefunden. Davon fanden sich 90% (201 von 222) im linken
Herzohr; das damit die wichtigste Quelle für kardiogene
Embolien darstellt. Der Verschluss des linken Herzohrs dient somit
zur Thrombembolieprphylacse.
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Beobachtung
bei Patienten, bei denen im Rahmen einer Mitralklappenoperation
auch das linke Herzohr verschlossen wurde zeigten, dass hierdurch das
Schlaganfallrisiko bei diesen Patienten langfristig gesenkt werden
kann (JACC 2003; 42: 1253–8). Ein Verschluss des linken
Herzohres gelingt auch in Kathetertechnik (ohne Operation), wenn
nach transseptaler Punktion des linken Vorhofes über eine
lange transvenöse Schleuße ein Verschlusssystem
eingebracht wird. Dadurch sollten sich – theoretisch – bis zu
90% aller kardioembolisch bedingten Schlaganfälle bei Patienten
mit Vorhofflimmern verhindern lassen. Das erste System für
den nichtoperativen Verschluss des linken Herzohres heißt
PLAATO (Percutaneous Left Atrial Appendage Transcatheter Occlusion).
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Die
generelle Methodik für diese OP-Technik ist wie folgt:
Durch
einen von der rechten Leistenvene aus in den rechten Vorhof eingeführten
Katheter wird der linke Vorhof transseptal punktiert. Anschließend
wird das linke Herzohr mit einem dünnen, am Ende abgerundeten
(Pigtail-)Katheter sondiert und mit Kontrastmittel dargestellt.
Auf diese Weise können seine Länge und seine Weite
gemessen werden. Danach wird ein Occlusionsinstrument passender
Größe ausgewählt und durch eine Einführungsschleuse
von der Leistenvene durch untere Hohlvene, rechten Vorhof, Vorhofseptum
und linken Vorhof in das linke Herzohr eingeführt und dort
verankert. Die Lage des Katheters und die Position des Occlusionsinstrumentes
wird dabei sowohl mit Röntgendurchleuchtung als auch mit
dem Transösophagealen Echokardiogramm-TEE (Schluckecho)
kontrolliert.
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Wenn
eine stabile Lage und ein dichter Verschluss erreicht sind, wird
das Occlusionsinstrument abgekoppelt; anderenfalls kann es wieder
durch die Schleuse zurückgezogen werden und durch ein anderes
ausgetauscht werden. Mit dem PLAATO-Device Patent
EP 1 852 141 A2 von EV3,
2000 könnte bei 101/103 Patienten das linke Herzohr erfolgreich verschlossen
werden (PLAATO-Studiengruppe, Zeitschrift Kardiol 2004; Suppe III/120/Abstrakt).
Obwohl keiner der Patienten noch Marcumar eingenommen hatte, waren
sie nach Implantation des Occluders praktisch ebenso gut vor Schlaganfällen
geschützt, ohne dass das Risiko von Blutungskomplikationen
in Kauf genommen werden musste. Diese 101 Patienten wurden nachuntersucht,
2 Patienten erlitten einen Schlaganfall, was einer Häufigkeit
von 2% pro Jahr entspricht. Theoretisch wären, gemäß dem CHADS-Score
(siehe vorstehend), in diesem Zeitraum bei diesen Patienten fast
4 Schlaganfälle (5,3% pro Jahr) zu erwarten gewesen. Allerdings
kam es in 5 Fälle zu einem Perikarilerguß (Austritt
von Blut in den Herzbeutel) und bei 3 Patienten musste ein Katheter
in den Herzbeutel eingelegt werden, um eine Perikardtamponade zu
entlasten. Die Ursache dafür war, dass das ballonförmige
PLAATO-System am äußersten Rahmen mit Widerhaken
ausgestattet war, welche für die Perforation mit dem Herzbeutel
die Ursache bildeten. Daraufhin kam es zu keinen weiteren Anwendungen
von PLAATO (Fa. EV 3).
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Bei
einem weiteren System, dem Watchman-Occluder, gibt es ähnliche
Problem; das System besteht aus einem lampenschrimartigen Gebilde, wobei
die offene Seite am distalen teil des Occlusionsinstrumentes platziert
wurde. Im mittleren Bereich des Schirmchens befinden sich ebenfalls
Widerhaken, welche in den Herzbeutel perforieren können. Beim
Watchman-System sind weitere Probleme bekannt, wie die korrekte
Lagefixierung. Neu auf dem Markt ist ein Drahtgeflechtgestell von
AGA, der „Amplatoer Cardiag Plug”, wobei am proximalen
Ende des Occlusionsinstrumentes eine Doppelscheibe den Herzohreingang
verschließen soll und am distalen Retentionsbereich ein
zylindrischer Geflechtskörper mit weit abstehenden haken über
den gesamten Kreisumfang die Verankerung im Herzohr bewirkt.
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Ein
LAA-Occluder gemäß
WO 2008/125689 A1 offenbart
selbstexpandierbares Occlusionsinstrument zum Verschließen
eines Herzohres eines Patienten, sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Instruments. Dieser Occluder besteht aus einem Geflecht
dünner Drähte oder Fäden mit zwei gegenüberliegenden
Doppelscheiden und einem dazwischen liegenden schmalen, länglichen
Mittelteil. Dieses System besitzt keine hakenähnlichen
Formteile und lässt sich so kaum im linken Herzohr fest einsetzen.
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Darüber
hinaus sind weitere LAA-Occlusionsinstrumente bekannt, wie bspw.
US 6, 290, 674 B1 (Gestänge
mit hakenförmigen Elementen);
US 6, 652, 556 B1 (mehrere
Systemlösungen, zum Teil mit Spirale und haken oder Dübelform);
WO 2007/038609 A2 (zwei
gegenüberliegende Doppelschlaufen mit Schubstange),
WO 2008/147678 A1 (ebenfalls
Klemm-System);
US
2005/0113861 A1 (Ballon-System);
US 2004/0098031 A1 (verschieden Lösungen
wie Schraube mit Deckel, Ballon, Ausfüllen mit geeignetem
Material, Spirale);
US 2008/0033241
A1 (Ballon- oder Klemmsystem, auch mit Haken bzw. Bohrelementen);
US 2007/0270891 A1 (Ballon
mit Spirale),
US
2008/0099596 A1 (Schirm mit Haken, Schirm auch als Spirale);
WO 2008/150346 A1 (Schirmsystem
mit Haken und Spiralenschirm).
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Sämtliche
vorstehend aufgeführte Occlusionsinstrumente zum Verschließen
des linken Herzohres funktionieren überwiegend nach dem
Prinzip des Verankerns des Occluders im Herzohr selbst und zwar
mit Haken oder ähnlichen Befestigungselementen. Das bringt
die Gefahr einer permanent möglichen Perforation des Herzohres
zum Herzbeutel hin. Sind keine haken vorhanden, kommt es zur Fehlpositionierung
bis hin zur Embolisierung der Vorrichtung in den linken Vorhof.
Einen Perforierung des Herzbeutels ist auch durch die Anatomie des
Herzohres leicht möglich, da die Wandstärke desselbigen
teilweise weniger als 1 mm betragen kann; sind somit in diesem Bereich
Widerhaken positioniert ist die Perforation leicht möglich
und nicht zu verhindern.
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Die
vorstehend beschriebenen LAA-Occlusionsinstrumenten, welche auf
Befestigungselemente, wie Haken, verzichten, zielen darauf hin,
durch ausgewölbte Formteile bzw. durch ein Auswölben
(Aufbauchen bzw. Aufdehnen) des Herzohres, die Verankerung zu erreichen.
Dies wiederum hat den Nachteil, dass das sonst auf der Herzoberfläche,
außen befindliche, sehr flach anliegende Herzohr einen Druck
(Kompression) bzw. Reibungseffekt auf den Herzbeutel, mit einer
anschließenden Herzbeutelentzündung bewirkt, welche
sehr große permanente Schmerzen verursachen kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein LAA-Occlusionsinstrument
anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet,
insbesondere keine großen, permanente Schmerzen verursacht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein LAA-Occlusionsinstrument gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den nachgeordneten
Ansprüchen angegeben.
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Erfindungswesentlich
ist, dass das LAA-Occlusionsinstrument mit einer kreisförmigen
Abdeckung an seinem proximalen Ende versehen ist und im proximalen
Retentionsbereich eine kugelförmige Kupplung mit einem
Durchgangsloch aufweist, wobei der distale Retentionsbereich des
LAA-Occlusionsinstruments die Form einer Lippe besitzt und hinter dem
maximalen Durchmesser des LAA-Occlusionsinstruments eine starke
Verjüngung in einen sehr beweglichen Steg übergeht,
welcher so beweglich ist, dass der distale Retentionsbereich des
LAA-Occlusionsinstruments bis fast 90° zum Abdeckung abwinkelbar
ist.
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Erfindungswesentlich
ist weiterhin, dass LAA-Occlusionsinstrument, aus einem hochelastischen
metallischen Werkstoff hergestellt ist, besonders vorteilhaft aus
der Metall-Legierung Nitinol (einer Titan-Nickel-Verbindung mit
superelastischen Eigenschaften; 8% Dehnung gegenüber Stahl
mit 0,1%), welcher Formgedächtniseigenschaften aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Occulationsinstrument wird in
mehreren technologischen Einzelschritten aus einem dünnwandigen
Nitinolrohr hergestellt. Zunächst wird über eine
Laserbearbeitung im ersten Schritt über eine definierte
Vorgabe, das Rohr längs und quer geritzt; daran schließt
sich ein Dehnvorgang, das Nitinolrohr wird aufgedehnt. Zur Stabilisierung
des aufgedehnten Nitinolrohrs senkrecht zur Längsachse
desselbigen kann eine Wärmebandlung durchgeführt
werden. Diese technologische Schritte Laser, Aufdehnen (Aufweiten)
und Wärmebehandlung mit Unterstützung geeigneter
Vorrichtungen dienen dazu, das herzustellende Occlusionsinstrument in
eine erste Zwischenform zu führen.
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Die
Prozessfolge des ersten Schrittes wird nun mehrfach wiederholt,
bis die endgültige Occluderform nach 1, 2 und 5 erreicht
ist. Die in den einzelnen Schritten aufgewandte Warmbehandlung zur
Sicherung der Endform des Nitinol-Occlusionsinstrumentes kann maximal
3 bis 4 Mal angewendet werden, Günstigerweise in Temperaturbereichen
von 350 bis 700°C bei Verweilzeiten von 1 bis ca. 25 Minuten
in den einzelnen Prozessschritten.
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Das
erfindungsgemäße Occlusionsinstrument kann in
seiner Formgestalt auch durch ein zum distalen Ende offenen Kugelgeflecht
hergestellt werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
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1:
Darstellungen einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Occiusionsinstrumentes mit Abdeck- und Stützvorrichtung,
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2:
Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Occlusionsinstrumentes mit einer veränderten Stützvorrichtung,
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3:
eine Darstellung der Ausführungsformen gemäß 1 und
2 mit der Stützvorrichtung in Seitenansicht mit Befestigungshaken,
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4:
eine Darstellung der Ausführungsformen gemäß 1 und 2 mit
Stützvorrichtung in zwei Bewegungsphasen,
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5:
Darstellungen einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Occlusionsinstrumentes mit reduzierter bzw. verkleinerter Abdeckung
mit Stützvorrichtung gemäß 1,
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6:
Darstellungen einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Occlusionsinstrumentes mit Deckel gemäß 3 mit
Stützvorrichtung gemäß 2,
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7:
eine Darstellung der Ausführungsformen gemäß 3 und 4 mit
der Stützvorrichtung in Seitenansicht mit Befestigungshaken,
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8:
eine Darstellung der Ausführungsformen gemäß 3 und 4 mit
Stützvorrichtung in zwei Bewegungsphasen,
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9:
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
LAA-Occlusionsistrumentes gemäß 1 und 2 nach
Implantation und
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10:
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
LAA-Occlusionsinstrumentes Gemäß 3 und 4 nach
Implantation.
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Die 1 zeigt
die Ausführungsform 1 des erfindungsgemäßen
Occlusionsinstrumentes mit einer kreisförmigen Abdeckung
(19) vom proximalen Ende (6) des Occluders, welcher
die Öffnung zum linken Vorhof (16) gemäß 9 verschließt.
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Im
proximalen Retentionsbereich befindet sich eine kugelförmige
Kupplung (9) mit einer Durchgangsbohrung (-loch) (14).
Unterhalb des proximalen Endes des Occlusionsinstrumentes befinden
sich im Übergang vom linken Vorhof (16) zum linken
Herzohr (17) auf dem Kreisumfang kleine bis kleinste Spitzen bzw.
Nocken als eine Art Widerhaken (18), um den Occluder fest
in diesem Bereich zu fixieren. Genau unterhalb der Abdeckung (19)
befindet sich ein Occluderabschnitt bzw. Segment (20) mit
einem erweiterten Durchmesser, welcher genau dem maximalen Durchmesser
des inneren Herzohres entspricht und zwar im komprimierten Zustand,
das heißt nach Implantation eines solchen Occlusionsinstrumentes
wird dieser Teil des Occluders auf den Durchmesser bezogen ca. 10%
komprimiert (20). Die Größe der Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Occlusionsinstrumentes müssen
der Herzohrgröße angepasst werden; so sind Herzohreingänge
mit einem Durchmesser von 10 bis 26,5 mm und maximale Durchmesser
des „Herzohrbeutels” von 13,5 bis 29 mm möglich.
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Hinter
dem maximalen Durchmesser des Occluders kommt es zu einer starken
Verjüngung bis zu einem sehr beweglichen Steg (5),
welcher so beweglich ist, dass der distale Retentionsbereich des Occluders
(9) bis fast 90° zum Abdeckelement (19) abgewinkelt
werden kann. Die geometrische Form des Distalen Retentionsbereiches
(9) ist in der Ausführungsform 1 wie eine Lippe
(21) mit einer schmalen und breiten Seite ausgebildet.
Die breite Seite ist beim implantierten Occlusionsinstrument so
ausgerichtet, dass diese flach zum Herz hin anliegt und es zu keiner
Ausbauchung des linken Herzohres kommen kann (9).
Bei der Ausführungsform 2, gemäß 2 ist
die Lippe (21) so ausgebildet, dass sie eine kreisrunde
Form bzw. Anker (22) darstellt, wobei der Durchmesser des
Ankers in etwa der Stärke der schmalen Seite der Lippe
(21) entspricht.
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Die 3 zeigt
die Ausführungsform 1 in Seitenansicht der schmalen Seite
der Lippe (21), was wiederum der Seitenansicht von Ausführungsform
2 entspricht.
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In 3 ist
in einer Seitenansicht die Lage der Widerhaken (18) ersichtlich.
Die Beweglichkeit der Lippe (21) und Anger (22)
ist in 4 dargestellt.
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Die
Ausführungsvarianten 3 sowie 4 gemäß 5 sowie
gemäß 6 unterscheiden sich von den
Ausführungsvarianten 1 und 2 dadurch, dass die Abdeckung
mit überhängendem Deckel (19) reduziert
sind, so dass diese Ausführungsvarianten etwas tiefer im
Herzohr platziert werden können (10).
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Ansonsten
haben die Ausführungsvarianten 1 und 3 eine übereinstimmende
Form in der Gestalt der Lippe (21) und die Ausführungsform
2 und 4 eine Übereinstimmung in Form des Ankers (22)
gemäß 2 und 6.
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Die
Form und Lage der Widerhaken (18) für die Ausführungsvarianten
3 und 4 ist in 7 ersichtlich.
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Alle
Ausführungsvarianten haben eine durchgängige Öffnung
(Bohrung) in Richtung Längsachse (14), so dass
im Rahmen des Implantationsvorganges das Occlusionsinstrument in
der Schleuse bzw. Katheter über den Führungsdraht
geschoben werden kann, wobei der Führungsdraht während
der gesamten Implantationsphase in der Schleuse bzw. dem Katheter
verbleiben kann.
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Alle
in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der
Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln,
als auch in beliebiger Kombination miteinander, erfindungswesentlich
sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- LAA-Occlusionsinstrument
- 2
- Laserformelemente
- 3
- Geflecht
- 4
- Draht,
Faden
- 5
- Steg
- 6
- Proximales
Ende
- 7
- Distales
Ende
- 8
- Proximaler
Retentionsbereich
- 9
- Distaler
Retentionsbereich
- 10
- Vorderansicht
- 11
- Seitenansicht
- 12
- Draufsicht
- 13
- Unteransicht
- 14
- Durchgangsloch
- 15
- Kupplung
- 16
- Linker
Vorhof
- 17
- Linkes
Herzohr
- 18
- Widerhaken
- 19
- Abdeckung
- 20
- Segment
- 21
- Lippe
- 22
- Anker
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1852141
A2 [0011]
- - WO 2008/125689 A1 [0013]
- - US 6290674 B1 [0014]
- - US 6652556 B1 [0014]
- - WO 2007/038609 A2 [0014]
- - WO 2008/147678 A1 [0014]
- - US 2005/0113861 A1 [0014]
- - US 2004/0098031 A1 [0014]
- - US 2008/0033241 A1 [0014]
- - US 2007/0270891 A1 [0014]
- - US 2008/0099596 A1 [0014]
- - WO 2008/150346 A1 [0014]
