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Die
Erfindung betrifft ein vaskuläres
Schutz- oder Behandlungssystem, das endoluminal in ein Gefäß implantierbar
ist.
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Es
handelt sich ganz besonders darum, Ablagerungen abzufangen, die
Teil der durch das Blut transportierten „Gefäßteilchen" oder Stoffe bilden und deren Migration
zu den Gefahrenzonen es zu verhindern gilt. Es handelt sich ebenfalls
darum, die Risiken einer unangebrachten Gefäßokklusion zu verhindern.
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Aufgabe
der Erfindung ist es also, ein System vorzuschlagen, das gestattet,
diese Gefäßteilchen
insbesondere während
einer Angioplastie-Behandlung einzufangen.
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Das
System der Erfindung ist ebenfalls auf das Setzen eines Stents,
eine Arterektomie oder eine Thrombektomie in einem Blutgefäß anwendbar.
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Das
Problem der Zirkulation von Gefäßteilchen
(auch Embolie bildende Materialien genannt) im Inneren eines Gefäßes zieht
die Hauptrisiken für
den Patienten nach sich, und es wurden bereits vaskuläre Schutzsysteme,
wie zum Beispiel in der WO-A-00/68665, WO-A-99/44542 oder der WO-A-99/23976 vorgeschlagen.
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Ein
Problem, das sich noch stellt, betrifft jedoch das günstige Eindringen
des Blutes in das Filtrierelement in Verbindung mit der Dichtigkeit
zwischen diesem Filtrierelement (genauer seiner Membran an der Stelle
seines der Öffnung
nahen Randes) und der inneren Wand des Gefäßes, gegen welche die Membran
(lokal) in dem radial entfalteten Zustand des Filtrierelementes
gepreßt
werden soll.
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In
der WO-A-99/23976 begünstigt
die Anordnung von Drähten
den Stützaufbau
als umgekehrter Kegel einerseits und der Filtriermembran andererseits
eine relative Dichtigkeit.
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In
der WO-A-99/44542 wird das Vorhandensein einer Lippe („mouth") aus metallischem Draht
beschrieben, die sich am Umfang an der Stelle der proximalen Umrandung
der Filtrierumrandung erstreckt.
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Man
stellt trotz allem eine mangelhafte Anpassung zwischen den Anforderungen
der Dichtigkeit zwischen dem Filtrierelement und der inneren Wand
des Gefäßes, der
optimalen Öffnung
der Filtriermembran an der Stelle ihres proximalen Randes (Blut
muß kanalisiert
werden, um es in situ zu filtrieren), der radialen Öffnung/Füllung, die
für das
Filtrierelement sehr zuverlässig
erlangt werden muß, und/oder
eines geringen Raumbedarfs fest.
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Diesbezüglich soll
der Stützaufbau
der Membran helfen, sich radial zu öffnen oder wieder zu schließen, wobei
vermieden wird, daß sie
sich verklemmt oder mit Verspätung
reagiert, wobei zugleich eine bestmögliche Umfangsdichtigkeit gegenüber der
inneren Wand des Gefäßes sichergestellt
wird.
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Eine
für dieses
Problem nach dem vorherigen Stand der Technik nicht offenbarte Lösung besteht
nach der Erfindung darin, daß der
Stützaufbau lokal
eine Umfangslippe auf seinem äußeren Umfang definiert,
wobei diese Lippe im wesentlichen fortlaufend ist und mit dem proximalen
Rand der Membran zusammenwirkt, um sie an dieser Stelle zu stützen.
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Um
die Steuerung der Tätigkeiten
der radialen Öffnung/Schließung (Ausdehnung/Zusammenziehen)
der Filtriermembran noch mehr zu begünstigen, wobei zugleich das
Eindringen des Blutes in die durch diese Membran gebildete Tasche
begünstigt wird,
schlägt
die Erfindung ferner vor, daß
- – die
Drähte
des Stützaufbaus
ein proximales Ende und ein distales Ende aufweisen, an denen sie
alle jeweils über
proximale und distale Ringe vereint sind, und
- – die
proximalen und distalen Abschnitte mehrerer in Winkelrichtung folgender
Drähte
im wesentlichen parallel und mit einem Winkelversatz eines Drahtes
um die Achse herum zwischen den benachbarten Anordnungen der Drähte längs ihres proximalen
Abschnitts und ihres distalen Abschnitts aneinander angrenzend sind.
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Um
weiter die Dichtigkeit zwischen dem Filtrierelement und der inneren
Wand des Gefäßes sowie
die allgemeine Filtriereffektivität des Systems unter Sicherstellung
eines guten Blutflusses während dieser
Filtriertätigkeit
in situ zu begünstigen,
rät ein anderes
Merkmal der Erfindung, daß in
einer radial expandierten Position des Filtrierelementes die proximalen
Abschnitte der Drähte
zusammen eine konische Form definieren und die distalen Abschnitte
dieser selben Drähte
zusammen im wesentlichen einen Zylinder definieren, der mit einem
distalen Kegel verbunden ist, wo die filtrierende Membran für Blut durchlässig ist,
wobei der Zylinder der distalen Abschnitte ferner mit dem Kegel
der proximalen Abschnitte, im wesentlichen an der Stelle des proximalen
Randes der Membran, über
die Zwischenabschnitte der Drähte
verbunden ist.
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Ferner
sieht man vor, daß die
Membran gegen Blut global an der Stelle des Zylinders, der durch die
distalen Abschnitte der Drähte
definiert wird, dicht ist, wobei die Membran Öffnungen aufweist, welche den
Durchgang des Blutes, aber nicht der Gefäßteilchen an der Stelle des
distalen Kegels gestattet, welcher durch die distalen Abschnitte
der Drähte
definiert ist.
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Um
die Herstellung des Stützaufbaus
zu begünstigen,
wobei zugleich aus den gegenüber
der Membran gesuchten mechanischen Ergebnissen Nutzen gezogen wird,
rät ein
anderes Merkmal der Erfindung, daß der Zwischenabschnitt eines
Drahtes, der durch die Gesamtheit der Drähte des Aufbaus gegeben ist,
auf einer Seite mit dem proximalen Abschnitt und auf der anderen
Seite mit dem distalen Abschnitt ein und desselben Drahtes über abgerundete
Kniestücke,
die einen Innenwinkel α aufweisen, verbunden
ist, so daß gilt
90° < α < 135°.
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Um
ein leistungsfähiges
Schutzsystem zu erhalten, das den zuvor genannten Anforderungen
der Qualität
der Öffnung/Schließung, der
Dichtigkeit und Herstellung entspricht, kann man auch ein wichtiges Merkmal
der Erfindung derart definieren, daß
- – von dem
proximalen Rand bis zum distalen Ende die Membran die Trägerstruktur
in vorteilhafter Weise überdeckt
und daher von ihr gestützt wird,
wobei die Trägerstruktur
im Zustand des radial ausgedehnten Filtrierelementes lokal mit der Membran
eine zylindrische Form aufweist, wobei so eine zylindrische Dichtigkeitsoberfläche in Bezug
auf eine Gefäßwand definiert
wird, an der das Schutzsystem anzuordnen ist,
- – und
vorzugsweise die zylindrische Dichtigkeitsoberfläche eine axiale Länge aufweist,
die größer (vorzugsweise
mindestens zweimal größer) als die
axiale Länge
der proximalen und distalen Kegel ist, die durch die Drähte in Richtung
der jeweils proximalen und distalen Enden des Filtrierelementes
definiert werden,
- – und/oder
die Zwischenabschnitte der Drähte
gemeinsam am Umfang im wesentlichen eine Reihe von paarweise an
ihren Enden angrenzenden Bögen
definieren.
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Eine
ebenfalls durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung zur Sicherstellung eines
wirksamen Haltens der Membran und zur Begünstigung des radialen Entfaltens
des Stützaufbaus
besteht darin, daß der
Stützaufbau
des hier zuvor gezeigten Schutzsystems ausgehend von dem proximalen Ende
in Richtung auf das distale Ende zunächst mindestens zwei Gruppen
von Drähten
aufweist, wobei jede Gruppe aus mehr als zwei zueinander benachbarten
Drähten
besteht, und diese Gruppen sich an einer Stelle der Drahtlänge aufspalten,
so daß sich innerhalb
der Gruppen zumindest einige Drähte
dann voneinander entfernen, wonach etwas weiter auf dieser Länge die
Drähte
einer bestimmten Gruppe, die sich von mindestens einigen der anderen
dieser gleichen Gruppe entfernt hatten, sich derart wieder vereinen,
daß sie
an mindestens einem Draht der anderen Gruppe(n) von Drähten anliegen.
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Das
Limit der Gruppen von Drähten
an der proximalen Seite auf zwei Gruppen zu senken, kann übrigens
gestatten, zwei breite Eintrittsöffnungen
zu erhalten, wie man hier später
sehen wird.
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Wenn
immer an der proximalen Seite vorgesehen wird, daß jede dieser
zwei Gruppen außerdem mit
zwei aneinander angrenzenden Drähten
versehen ist, erhöht
dies übrigens
die Zuverlässigkeit
der Öffnung
des Filtrierelementes, insbesondere in der Zone der Eintrittsöffnungen.
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Man
bemerkt ebenfalls, daß der
Abstand der Drähte
untereinander einer gegebenen Gruppe, die weiter auf der Länge von
einer Annäherung
an mindestens einige der Drähte
einer anderen Gruppe gefolgt wird, zugleich das radiale Entfalten,
das Halten der Membran gegen die Wand des Gefäßes in Betriebsposition sowie
Abstützungszonen
quer durch diese selbe Membran (in typischer Weise dort, wo sich
die Drähte
der ursprünglich
an der proximalen Seite gebildeten Gruppen entfernen) begünstigt.
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In
Verbindung mit dem Vorangegangenen besteht eine zusätzliche
Aufgabe der Erfindung darin, ein besonders leistungsfähiges Halten
der Membran gegen die innere Wand des Gefäßes auf den zweiten und dritten
Teilen der Länge
der Drähte
(d.h. von der Stelle an, wo sich die Drähte der proximalen Gruppe,
wenigstens einige von den anderen Drähten der Gruppe entfernen)
sicherzustellen.
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Zusätzlich zu
einer solchen mechanischen Leistung wird ebenfalls eine Verbesserung
der Radio-Opazität
gewünscht.
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Für diesen
Zweck rät
ein zusätzliches
Merkmal der Erfindung, daß an
der Stelle, an der die Gruppen von Drähten sich aufteilen, zumindest
einige der Drähte
der Gruppe sich von den anderen Drähten der gleichen Gruppe entfernen,
während
die anderen Drähte
dieser Gruppe anliegend vereint bleiben und über mindestens einen Teil ihrer
verbleibenden Länge
so verbleiben (wobei klargestellt wird, daß auf dem Teil der Länge der
Drähte,
der dem distalen Ende am nächsten
ist, die radiale Halteleistung, sobald die Membran hier in typischer
Weise von dem Gefäß entfernt
ist, als weniger empfindlich angesehen werden kann, wobei sie dort
einen im wesentlichen konischen Teil für ihre Verbindung mit dem distalen
Ende des Filtrierelementes aufweist).
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Um
optimiert wenigstens einige schon genannte Ziele zu erreichen, rät ein anderes
Merkmal der Erfindung, daß der
Trägeraufbau
bzw. die Trägerstruktur
in vorteilhafter Weise in der Nähe
des proximalen Endes ausschließlich
zwei Gruppen von mindestens vier Drähten aufweist, die sich an
einer Stelle auf der Länge
der Drähte
derart aufteilen, daß in
jeder Gruppe ein erster Draht sich zu einer Seite und ein zweiter
Draht zur anderen Seite entfernt, wobei der dritte und der vierte
Draht der gleichen Gruppe zusammenbleiben, während weiter auf der Länge der besagte
erste Draht mit einem ersten Draht der (einer) anderen Gruppe zusammenkommt
und der besagte zweite Draht mit einem zweiten Draht dieser anderen
Gruppe zusammenkommt.
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Die
Erfindung ist ebenfalls damit befaßt, eine leistungsstarke Lösung zum
Halten der Drähte
des Stützaufbaus
herbeizuführen,
wenn sie auf aneinander angrenzende Weise angeordnet werden müssen, wobei
eine zusätzliche
Aufgabe darin besteht, immer größtmöglich die
Radio-Opazität
des Filtrierelementes zu erhöhen.
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Hierfür rät ein anderes
Merkmal der Erfindung, daß mindestens
an der Stelle, an der die Drähte
des Trägeraufbaus
aneinanderliegend angeordnet sind, diese Drähte lokal von einem Ring umgeben sind,
der eine Umfangswand aufweist, durch welche Schweißstellen
die Verbindung der Drähte
miteinander sicherstellen.
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Es
folgt nun eine genauere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen,
in welchen:
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1 eine
Ansicht in leichter Perspektive eines distalen Teils eines vaskulären Schutzsystems nach
der Erfindung ist, wobei insbesondere das Filtrierelement gezeigt
wird,
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2 dasselbe
Teil wie die 1 nach einer proximalen Perspektive
zeigt,
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3 eine
schematische Darstellung ist, welche eine andere Vorrichtung bezüglich zweier Drähte des
Aufbaus des Filtrierelementes zeigt,
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die 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 schematisch
in kleinerem Maßstab
die Hauptbetriebsschritte des Anbringens und dann des Zurückziehens
eines vaskulären Schutzsystems
nach der Erfindung schematisch darstellen.
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12 in
einer leicht unterschiedlichen Perspektive die Lösung der 1 mit
leicht kleinerem Maßstab
ohne Membran und ohne Fadenführungssteuerung
zeigt,
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13 eine
perspektivische Darstellung in demselben Maßstab wie 1 einer
perfektionierten Lösung
der Filtriervorrichtung nach der Erfindung ist,
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14 eine
Ansicht entlang des Schnittes XIV-XIV der 13 ist,
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und 15 schematisch
im Längsschnitt eine
Angioplastie-Behandlungsvorrichtung zeigt, die mit der Filtriervorrichtung
für den
distalen Schutz der Erfindung ausgestattet ist.
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Zunächst interessieren
wir uns für
die 1, 2 und 6, um ein
vaskuläres
Schutzsystem 1 nach der Erfindung zu beschreiben.
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Das
vaskuläre
Schutzsystem 1 weist eine Drahtführung 3 auf, die an
einem distalen Filtrierelement 5 befestigt ist, welches
selbst im wesentlichen einen radial selbstausdehnbaren Stützaufbau 7 und eine
Filtriermembran 9 aufweist, die eine radial verformbare
Tasche bildet.
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Die
Drahtführung 3 ist
entweder ein flexibler Draht, wie zum Beispiel ein metallischer
Draht oder ein feiner Katheter. Ihre Länge reicht aus, um die zu schützende vaskuläre Zone
(wie zum Beispiel die Zone 10 der inneren Halsschlagader 11 der 6) von
außerhalb
des Körpers
des Patienten zu erreichen, d.h. von außerhalb der mit 13 in 3 bezeichneten
Hautoberfläche.
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Dem
Durchsatz an Körperflüssigkeit
Rechnung tragend, die quer durch die Membran 9 gehen muß, ist diese
vorzugsweise mit einem undurchlässigen,
polymeren Kunststoffilm bzw. -folie hergestellt, der lokal mit distalen Öffnungen 15 durchbohrt
ist, welche den Durchgang für
die Körperflüssigkeit
gestatten. Man kann jedoch auch ins Auge fassen, ein poröses Material,
wie zum Beispiel aus Polyurethan, zu verwenden. Gegebenenfalls könnte ein
Netzwerk passend sein. Es wird jedoch geraten, daß der Filter 9 ausschließlich auf
seinem im wesentlichen konischen distalen Teil 17 für Körperflüssigkeit
(insbesondere Blut) porös
ist, während
der Filter auf seinem zylindrischen proximalen Teil 19 mit
im wesentlichen konstantem und im wesentlichen kreisrundem Querschnitt
im wesentlichen undurchlässig
ist.
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Die
Filtrierfolie 9 (oder Membran) ist für ihr radiales Entfalten und
Einfalten mit dem Stützaufbau 7,
d.h. im wesentlichen senkrecht zu der Hauptachse 21 des
vaskulären
Schutzsystems (diese Achse fällt mit
der Achse der Drahtführung 3 zusammen)
verbunden.
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Der
Stützaufbau 7 weist
am Umfang eine Folge von Drähten 70 auf,
die sich global parallel zu der Achse 21 erstrecken und
die einen proximalen Abschnitt 70a und einen distalen Abschnitt 70b aufweisen,
die miteinander durch einen Zwischenabschnitt 70c quer
durch die Achse 21 verbunden sind.
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In 2 stellt
man klarer fest, daß (an
dem Umfang des Filtrierelementes) die quer laufenden Zwischenabschnitte,
wie zum Beispiel 70c1 und 70c2 zweier aufeinanderfolgender Drähte, wie
zum Beispiel 701 und 702 zwischen sich ein benachbartes Ende
aufweisen, das durch die Zone 71a definiert ist.
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In
dem bevorzugten dargestellten Beispiel sind die proximalen und distalen
Abschnitte 70a und 70b mehrerer aufeinanderfolgender
Drähte
selbst im wesentlichen auf ihrer ganzen Länge mit einer Winkelversetzung
eines Drahtes um die Achse 21 zwischen den aneinanderliegenden
Anordnungen der Drähte
entlang ihres proximalen und ihres distalen Abschnittes benachbart
bzw. nebeneinanderliegend.
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So
sind die Drähte 701 und 703 an
ihrem proximalen Abschnitt 70a parallel und Rand an Rand
anliegend, wobei der Draht 701 dann
erneut Rand an Rand mit dem Draht 702 an
dem distalen Abschnitt 70b parallel und anliegend ist.
Zwischen den zwei Abschnitten ist der Zwischenabschnitt 70c1 des Drahtes 701 zu
der Endzone 71b hin an dem Mittelabschnitt 70c3 des Filters 703 benachbart,
während
er an den Zwischenabschnitt 70c2 des
Filters 702 an seinem anderen Ende
an der Stelle der Verbindungszone 71a angrenzend ist.
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Eine
solche auf dem gesamten Umfang des Filtrierelementes 5 wiederholte
Konfiguration bewirkt, daß die
Folge der Zwischenabschnitte der Drähte (70c1 , 70c3 usw.) eine im wesentlichen fortlaufende Umfangslippe
definiert, welche das Positionieren der Membran 9 begünstigt,
deren proximaler Rand 90 (proximales Ende) sich an die
Kontur dieser geöffneten
Lippe unter Abstützung
dagegen anpaßt.
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Für die radiale Öffnung des
Filtrierelementes ist der proximale Abschnitt 70a der Drähte des
Aufbaus im wesentlichen konisch, während jeder distale Abschnitt 70b der
Drähte
zunächst
zylindrischen Querschnitt hat (auf der axialen Länge L1 des
Abschnittes 19 der Membran 9), dann im wesentlichen konischen
auf der axialen Länge
L2 entsprechend dem Abschnitt 17 der
Membran.
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Der
proximale Rand 90 der Membran und die geöffnete Lippe,
welche durch die Folge der querlaufenden Zwischenabschnitte der
Drähte
definiert ist, liegen im wesentlichen an der Verbindungsstelle zwischen
den konischen und zylindrischen Zonen der Abschnitte der Drähte 70a, 70b.
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Die
Form der proximalen und distalen Enden des Filtrierelementes als
zwei umgekehrte Kegel erlaubt den Drähten oder Stützen 70,
an der proximalen Seite in einen ersten Ring 23 gepreßt zu werden, der
die Verbindung zwischen dem Filtrierelement 5 und der Drahtführung 3 sicherstellt,
und an der distalen Seite in einen zweiten Ring 24 gepreßt zu werden,
der mit einem flexiblen Ansatzstück
(„floppy end") 25 verbunden
ist. Es sei bemerkt, daß man
lieber eine solche Anordnung von Drähten mit Teilen doublierter
Drähte
(außer
an der Stelle der Zwischenabschnitte des Anschlusses 70c1 , 70c3 ...)
vorgezogen hat als eine Anordnung aller Drähte in derselben Richtung auf
dem Umfang der Öffnungslippe,
wie in 3, dann mit Abschnitten, die nicht doubliert sind (außer an ihren
proximalen und distalen Enden sind die Drähte wie zum Beispiel 70'1 , 70'2 in
ihrem radial entfalteten Zustand nur an einem einzigen Ende ihres Zwischenabschnittes
bei 71'a anliegend
bzw. benachbart). Die bevorzugte Lösung der 1 und 2 begünstigt die
radialen Betätigungen
des Filtrierelementes und verstärkt
die Dichtigkeit gegenüber
der inneren Wand des Gefäßes.
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Was
diese Dichtigkeit betrifft, so sei bemerkt, daß, wenn der Abschnitt 19 auf
seiner Länge
L1 einen im wesentlichen konstanten Querschnitt
hat, die Dichtigkeit bezüglich
laufender konischer oder kegelstumpfartiger Formen von dem proximalen
Ende der Öffnung
der Membran bis zu dem distalen Ende des Filtrierelementes (wie
in der WO-A-99/23976 oder der WO-A-99/44542) um so mehr begünstigt wird.
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Vorzugsweise
beträgt
die Länge
L1 zwischen 2 und 4 mal die Längen L1 und L3 (wobei L3 die axiale Länge des proximalen Abschnittes 70a ist),
wobei für L2 und L3 zum Beispiel
gilt L2 ≤ L3 ≤ 1,5
L2, um die Dichtigkeit und die Öffnungs-Schließbedingungen des
Filtrierelementes 5 zu optimieren.
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Die
Drähte 70 können metallisch
(insbesondere nicht-rostender Stahl) oder mit thermischem Formmemory
(insbesondere „Nitinol"®),
ja sogar aus Kunststoffmaterial sein.
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An
der proximalen Seite stellen sie sich so dar, daß mindestens zwei Gruppen von
Drähten
(im vorliegenden Fall vier) gebildet werden, jeder der zwei Drähte, wie
zum Beispiel 701 , 703 für
eine Gruppe oder auch 702 , 704 für
eine andere Gruppe, wobei diese Drähte auf der Länge L3 untereinander angrenzen (im vorliegenden
Fall Rand an Rand und geradlinig). Am Ende dieser Länge L3, die an der Stelle des proximalen Rings 15 beginnt
und die sich im wesentlichen bis zu der Grenze der Öffnungslippe 90 der Membran
erstreckt, teilen sich die Gruppen von Drähten.
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So
entfernen sich zum Beispiel die Drähte 701 , 703 an der Stelle der Zone 71b,
einer Krümmung folgend,
derart voneinander, daß sich
diese Drähte, die
sich entfernt haben, wenig später
auf ihrer Länge derart
wieder vereinigen, daß sie
an einem Draht einer anderen Gruppe angrenzen. Im vorliegenden Fall bemerkt
man so, daß sich
der Draht 701 dem Draht 702 nähert
und die Drähte 704 und 703 selbst
individuell einem Draht einer nicht bezeichneten Gruppe nähern.
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Man
bemerkt ebenfalls, daß sich
diese Annäherung
auf der Länge
L1 vollzieht, wobei die Drähte (wie
zum Beispiel 701 und 702 ) auf dieser Länge parallel zu der Achse 11 sind,
während
sie sich, obwohl sie im wesentlichen geradlinig bleiben, entlang
einer konischen Krone sowohl auf der proximalen Länge L3 als auch auf der distalen Länge L2 entwickeln, an deren Stelle sich der abgerundete
Boden der Membran 9 befindet.
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Für die Zuverlässigkeit
des Stützaufbaus 7 und
um die genannten Vorteile zu begünstigen,
bemerkt man ebenfalls, daß sich
die Zwischenabschnitte der Drähte 70c1 ... an die proximalen und distalen Abschnitte
derselben Drähte
(wie zum Beispiel 701 ) durch abgerundete
Bögen anschließen, wobei
sie einen inneren Winkel bilden (α1 für
den proximalen Anschluß bzw. α2 für den distalen
Anschluß in 2) derart,
daß jeder
Winkel (α1, α2) zwischen etwa 90° und 135° beträgt.
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Die
Umfangsöffnungslippe
der Membran 9 sowie die Zwischenabschnitte der Drähte 70c1 , 70c2 , ...
bestimmen eine Folge von paarweise aneinander angrenzenden Bögen.
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In
vorteilhafter Weise ist der Filtrieraufbau 9 außerhalb
des Stützaufbaus 7 unter
Abstützung
auf den distalen Abschnitt 70b angeordnet.
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Die
Membran kann auf den Drähten
des Aufbaus geklebt sein.
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In
Verbindung mit den 4 bis 11 sieht man
nun ein Betriebsverfahren dargestellt, um das vorläufige vaskuläre Schutzsystem
zu benutzen, das gerade dargestellt wurde.
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In 4 sieht
man insbesondere eine Hautoberfläche 13 eines
Körpers 27 sowie
eine Halsschlagader 29, die sich in eine äußere Schlagader 31 und
eine innere Schlagader 11 teilt.
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An
der Verzweigung der inneren Hauptschlagader 11 bemerkt
man das Vorhandensein einer Stenose 33.
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Zur
Behandlung dieser Stenose verwendet man die vaskuläre Schutzvorrichtung 1,
wobei zugleich das Herz gegen Ablagerungen geschützt wird.
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Hierfür führt der
Arzt zunächst
quer durch die Haut 13 und bis zu der Hauptschlagader 29 eine
Katheterführung 35 ein,
deren proximales Ende 35a aus dem Körper des Patienten herausragt.
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In 5 bemerkt
man, daß quer
durch die Katheterführung 35 (und
von außerhalb
des Körpers des
Patienten) ein Einführkatheter 37 geschoben wurde.
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In
dem Einführkatheter 37 (in
typischer Weise mit dem Durchmesser 4F) wurde die vaskuläre Schutzvorrichtung 1 der
Erfindung angeordnet, welche das durch ihre Drahtführung 3 betätigbare
Filtrierelement 5 aufweist (deren proximales, nicht dargestelltes
Ende selbstverständlich
aus dem Körper des
Patienten austritt, um von außerhalb
dieses Körpers
aus betätigbar
zu sein).
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Das
distale Ansatzstück 25 dient
als weiche bzw. flexible Führung
und tritt außerhalb
des distalen Endes 37a des Katheters 37 aus.
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In
diesem Zustand ist das Filtrierelement 5 zurückgezogen
und radial durch den Katheter 37 gepreßt, der es radial zusammendrückend umgibt.
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Am
Ausgang der Katheterführung 35 läßt der Arzt
den Katheter 37 die Stenose 33 passieren, um sein
distales Ende 37a abstromig in die innere Hauptschlagader 11 zu
führen.
Die Richtung des Blutflusses ist schematisch durch den Pfeil 39 dargestellt.
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In 6 wurde
der Einführkatheter 37 nach hinten
gezogen, während
das radial selbst-ausdehnbare
Filtrierelement 5 am Platz gehalten wurde, was bewirkt,
daß letzteres
aus dem Katheter ausgetreten ist und sich radial in einer Position
geöffnet
hat, die mit der der 1 und 2 vergleichbar
ist.
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Das
Filtrierelement oder der temporäre
Filter 5 hat sich so gegen die innere Wand 11a der
Hauptschlagader 11 gepreßt, gegenüber welcher jetzt Dichtigkeit
besteht.
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Der
Einführkatheter 37 wird
anschließend quer
durch die Katheterführung 35 (siehe 7)
zurückgezogen.
Der Filter 5 schützt
die vaskuläre
Zone 10 so wie die gesamte Folge des Gefäßes darüber.
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Um
die Stenose 33 zu reduzieren, kann der Arzt dann quer immer
durch denselben Zugangsweg, welcher die Katheterführung 35 aufweist,
einen Katheter 39 mit nicht aufgeblasenem kleinem Ballon 41, einführen.
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Der
kleine Ballon wird in seinem nicht aufgeblasenen Zustand an der
Stelle der Stenose 33 angebracht. Man bläst dann
den kleinen Ballon auf, was eine Dilatation der Stenose erzeugt,
wie man in 8 sieht.
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Nach
der Dilatation wird die Luft aus dem kleinen Ballon 41 ausgelassen,
und er wird mit dem Katheter 39 zurückgezogen (erneut quer durch
die Katheterführung 35).
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Es
versteht sich, daß der
kleine Ballon 41 an dem Katheter 39 befestigt
ist, und ein Durchgang quer durch den Katheter 39 erlaubt
dem Aufblasfluid, zu ihm zu gelangen und aus dem kleinen Ballon
auszutreten.
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Die
Dilatation der Stenose droht, das Loslösen von vaskulären Teilchen
hervorzurufen und Ablagerungen zu erzeugen, desgleichen nach dem
Zurückziehen
des kleinen Ballons. Das Filtrierelement 5 ist da, um sie
zurückzuhalten.
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Nach
dem Zurückziehen
des Ballonkatheters führt
der Arzt immer quer durch die Katheterführung 35 einen Katheter 43 zur
Einführung
eines radial ausdehnbaren Implantats ein, gewöhnlich „Stent" genannt.
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Für seine
Einführung
ist der Stent nach der Abbildung des Filtrierelementes 5 in 5 in
einem radial zusammengedrückten
Zustand im Inneren des Katheters 43 konditioniert.
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Nach
dem Anbringen des distalen Endes 43a des Katheters 43 an
der Stelle der zusammengequetschten Stenose 33' wird der Katheter 43 nach rückwärts gezogen,
während
eine Stoßvorrichtung (nicht
dargestellt) dem Stent erlaubt, aus dem Katheter 43 auszutreten
und sich radial zu entfalten (wenn er selbst-entfaltbar ist, wie
der Stent, der schematisch bei 45 in 9 dargestellt ist)
oder radial mittels eines inneren aufblasbaren kleinen Ballons verformt zu
werden (nicht dargestellte Lösung).
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Wie
dem auch sei, der Stent wird an der Stelle der Stenose 33' radial derart
entfaltet, daß der
vaskuläre
Durchgang offen bleibt.
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Der
Katheter 43 wird quer durch die Katheterführung 35 zurückgezogen.
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Der
temporäre
Filter 5 hat, seit er angebracht wurde, vaskuläre Teilchen 47 aufgefangen,
ohne das Blut daran zu hindern, in der inneren Hauptschlagader 11 zu
zirkulieren (siehe den Pfeil in 9).
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Mit
dem Blut sind die vaskulären
Teilchen 47 eingedrungen und haben sich im Inneren der
Membran 9 über
die Zugangsöffnungen 49 angesammelt, die
zwischen den Armen 70 an der proximalen Seite 70a ausgespart
sind (siehe 1).
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Das
Blut konnte frei durch die distalen Öffnungen 15 austreten,
deren Durchmesser kleiner als der der vaskulären Teilchen ist, die so in
dem Filter 5 durch seine Membran gefangen wurden.
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In
typischer Weise ist der Durchmesser der Eintrittsöffnungen
gleich oder größer als
0,5 mm2, ja sogar in der Größenordnung
von 0,2 bis 0,3 cm2, während der Querschnitt jeder
Austrittsöffnung 15 für das Blut
kleiner als 0,1 mm2 sein kann.
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Hat
der Arzt geurteilt, daß die
Migrationsgefahren der Teilchen zu dem Herz ausreichend begrenzt
sind, wird ein Rückzugkatheter 49 quer
durch die Katheterführung 35 bis über den
Stent 45 eingeführt,
und das Filtrierelement 5 (welches die vaskulären Teilchen 47 enthält) wird
in das Innere des Katheters 49 durch seine Drahtführung 3 gezogen
und zurückgezogen,
wie man in 10 sieht.
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Der
Katheter 49, welcher das distale, vaskuläre Schutzsystem 1 enthält, wird
dann selbst zurückgezogen,
wodurch so erlaubt wird, daß die
vaskulären
Teilchen aus dem Körper
des Patienten extrahiert bzw. entfernt werden.
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Man
bemerkt, daß seit
dem Zurückziehen des
Einführkatheters 37 (6)
die Drahtführung 3 des
vaskulären
Schutzsystems 1 verschiedenen Kathetern 39, 43,
... erlaubt hat, bis zu ihrer Anbringungszone geführt zu werden.
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Am
Ende des Eingriffs wird die Katheterführung 35 (von größerem Durchmesser
als die anderen Katheter) aus dem Körper des Patienten gezogen, und
der Zugangsweg an der Stelle der Haut 13 wird geschlossen.
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Nur
der Stent 45 wird am Platz gelassen.
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Die
Verwendung des vaskulären
Schutzsystems der Erfindung erlaubt es im Rahmen des Eingriffsverfahrens,
das eben dargestellt wurde, dem Arzt, ein temporäres Filtrieren des Blutes herzustellen,
wobei deutlich die Emboliegefahren begrenzt werden.
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Wenden
wir uns nun der Variante der 12 zu,
um festzustellen:
- – daß die axialen Längen L1, L2, L3 vergleichbar sind,
- – daß in radial
ausgedehntem Zustand der Vorrichtung 1 sich die aufeinanderfolgenden
konischen 22, dann zylindrischen 24 Abschnitte
der Drähte
mit Filamentabschnitten als „S" wie zum Bei spiel
der Abschnitt 70c1 anschließen, wobei
die Anschlußzwischenabschnitte
den einzigen Teil der Drähte
bilden, wo diese einzeln und nicht wenigstens zu zweit Rand an Rand
gruppiert sind,
- – und
daß Zwischenringe,
wie zum Beispiel 26, von Ort zu Ort zwischen den Endringen 23' und 23'' angebracht sind.
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Die
Ringe 26 haben zur Aufgabe, die Drähte untereinander Rand an Rand
auf der Länge
zu halten, wo sie sein müssen,
und dienen ebenfalls als radio-opake Markierungen.
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Die
Ringe können
also insbesondere metallisch sein.
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Die
Ringe umgeben die Drähte
dann Rand an Rand angeordnet, und durch Öffnungen, wie zum Beispiel 28,
die quer durch die Wand der Ringe ausgespart sind, schweißt man die
so vereinten Ringe untereinander (siehe Schweißpunkte 30). Diese Technik
begrenzt die Belastungen, welche durch die Drähte (die also nicht nur paarweise
geschweißt, sondern
auch durch die Ringe gepreßt
gehalten sind) ausgehalten werden, mit einem sehr günstigen
Effekt der Radio-Opazität.
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Die 13 und 14 zeigen
ein anderes Filtrierelement 10 nach der Erfindung, das
als distale Schutzvorrichtung verwendbar ist.
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In 13 erstrecken
sich, ausgehend von dem proximalen Ring 23', zwei proximale Gruppen 32, 34 von
jeweils vier Drähten,
die zu der radial ausdehnbaren Struktur des Filtrierelementes 10 gehören.
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Pro
Gruppe sind die Drähte
zueinander parallel, angrenzend und im vorliegenden Fall geradlinig.
Sie erstrecken sich entlang Erzeugenden des proximalen Kegels, welcher
die Struktur bestimmt. An der Stelle des maximalen Durchmessers
D der radialen Ausdehnung der Struktur bzw. des Aufbaus oder aber
in der Nähe
dieses Durchmessers, entfernen sich einige Drähte jeder Gruppe von den anderen
Drähten
derselben Gruppe, um sich an Drähten der
anderen Gruppe etwas weiter auf der Länge, dort wo der Aufbau schon
zylindrisch ist (Länge
L'1),
anzuschließen.
Diesbezüglich
ist die Länge
L'1 für einen Durchmesser
D des Aufbaus 10 in seinem radial geöffneten Zustand derart, daß L'1 > 1,5D, wobei L'1 die Länge des
im wesentlichen zylindrischen Teils des Aufbaus in diesem Zustand
ist.
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In
dem dargestellten Beispiel ändert
sich die Winkelposition der Drähte
dann nicht mehr bis zu dem distalen Ring 23'',
d.h., daß die
Drähte
(im vorliegenden Fall also paarweise vereint) auf der gesamten verbleibenden
Länge des
zylindrischen Abschnittes (Länge
L'1)
dann auf dem distalen konischen Teil (Länge L'2) parallel
und paarweise angrenzend bleiben.
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Insbesondere
bei den elastischen Drähten 70'1 und 70'2 findet
man wohl die Form als „S" auf ihrem Verbindungsabschnitt
(70'c1 oder 70'c2 ) zwischen den
Zonen der proximalen (Gruppe 34) bzw. mehr distalen Gruppierung
wieder, wie schon in 1 angemerkt wurde.
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An
der Stelle dieses gebogenen Zwischenabschnittes, wo die betreffenden
Drähte
eine radiale Komponente aufweisen, sind die Drähte, wie zum Beispiel 70'1 und 70'2 ,
allein. An dieser Stelle endet die dichte (gegen Flüssigkeit,
insbesondere gegen Blut) Membran, die strichpunktiert mit 9' bezeichnet ist,
an ihrem geöffneten
proximalen Ende 90',
wobei die Membran im Gegensatz dazu an ihrem entgegengesetzten distalen
Ende an der Stelle ihrer Bodenwand 19' geschlossen ist, da wo die Austrittsöffnungen 15' für Blut liegen.
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In 13 stellt
man ferner fest, daß an
der Stelle, wo sich die Drähte
trennen (zum Beispiel an der Stelle des Rings 26a für die Gruppe
der Drähte 34),
sich zwei der vier Drähte
(Drähte 70'1 und 70'2 ) trennen,
während
die zwei anderen (70'3 und 70'4 ) aneinander
angrenzend vereint bleiben und im vorliegenden Fall auf ihrer ganzen
verbleibenden Länge
so bleiben, d.h., daß sie
bis zu dem distalen Ring 23'' parallel und
einer gegen den anderen bleiben.
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Wie
in dem Fall des vorhergehenden Aufbaus der 1 gelangt
der Draht 70'1 wieder zu dem Draht 7'5 der
anderen Gruppe, wobei das Gleiche für den Draht 70'2 gilt,
der den Draht 70'6 der zweiten Gruppe mit jedesmal einer
Winkelverschiebung wieder erlangt, um von einer Gruppe zur anderen
zu gelangen, d.h. einer radialen Komponente an der Stelle der Zonen,
wie zum Beispiel 70'c1 und 70'c2 ).
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So
können
zwei große Öffnungen 36, 38 an der
proximalen Seite des Aufbaus 10 bestimmt werden, wobei
die zwei Öffnungen
durch die proximalen Gruppen 32, 34 der Drähte voneinander
getrennt sind, und dies bis zu den Ringen 26a, 26b,
wo die Verbindungszwischenabschnitte mit radialer Komponente „als S", wie zum Beispiel 70'c1 und 70'c2 ,
beginnen.
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Die
proximalen und distalen Ringe 23', 23'' pressen
und halten die jeweiligen Enden der elastischen Drähte (wie
man insbesondere in 14 sehen kann) axial genau so,
wie die radio-opaken
Zwischenringe, wie zum Beispiel 26a, 26b, die
Drähte
in ihren zuvor genannten Positionen so halten, wie schon für die Ringe 26 der 12 beschrieben
wurde.
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In
dieser 14 sieht man ebenfalls deutlich die
großen Öffnungen 36, 38 sowie
die Form mit radialer Komponente der Umfangs-Verbindungszwischenabschnitte,
wie zum Beispiel 70'c1 und 70'c2 .
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Vorzugsweise
markieren die radio-opaken Ringe 26 den Anfang und das
Ende der Länge
L'1 des Zylinderabschnittes.
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In
dem radial zusammengedrückten
Zustand des Aufbaus 10 werden die elastischen Drähte, wenn sie
selbst-ausdehnbar sind, verformt und gepreßt, um sich im wesentlichen
parallel zu der Achse 21' (außer der
Verbindungsabschnitte, wie zum Beispiel 70'c1 und 70'c2 )
zu erstrecken, wobei die Abschnitte ihre natürliche gebogene, radial entfaltete
Form seit ihrer Freisetzung wieder annehmen.
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An
Stelle dessen könnte
man sich die Verwendung einer Zugvorrichtung, ja sogar eines anderen
Ausdehnungsmittels vorstellen, um die zwei Ringe 23', 23'' mechanisch axial einander zu nähern oder
zu entfernen.
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Es
sei bemerkt, daß man
an Stelle von proximalen Gruppen, wie zum Beispiel 34,
mit vier Drähten,
zum Beispiel mindestens zwei Gruppen jede mit drei Drähten hätte vorsehen
können,
wobei sich die Drähte
jeder Gruppe vorn voneinander trennen, was für zwei der Drähte wieder
dieser Gruppen zutrifft, um sich erneut mit einem Draht der anderen
Gruppe zu vereinen, wobei der dritte Draht auf dem Rest der Länge des
Aufbaus bis zu dem distalen Ring 23'' allein
bleibt.
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Unter
der Annahme hätte
man also auf dem Zylinderteil der Länge L'1 zwei Gruppen
mit zwei diametral entgegengesetzten Drähten, sowie zwei Gruppen eines
einzelnen Drahtes die ebenfalls
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In 14 kann
man übrigens
diese Winkelverteilung feststellen.
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In 15 gehört die Filtriervorrichtung 10 zu einem
Angioplastie-Apparat 20.
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Allgemeiner
kann die Vorrichtung 10 am Ende ihrer Drahtführung 3 (die
im vorliegenden Fall ein Katheter ist) insbesondere als distale
Schutzvorrichtung einer vaskulären
Behandlungsapparatur verwendet werden, wobei Embolie bildende Materialien
drohen, sich in dem Blutfluß einzulagern,
deren Migration zu dem Herzen oder dem Gehirn sich als gefährlich erweisen
kann.
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Der
Filtrieraufbau 10 befindet sich abstromig bezüglich der
durch die Stenose 89 in 15 gebildeten
Eingriffszone (die Richtung des Blutflusses ist durch den Pfeil 91 gekennzeichnet).
Er erlaubt also, dieses Blut unter Zurückhalten der Embolie bildenden
Teilchen zu filtrieren (Öffnungen 15' mit kleinerem
Querschnitt als die Größe dieser
Materialien), ohne dafür
im wesentlichen die Blutzirkulation zu unterbrechen. Man bemerkt,
daß das
Merkmal L1 (oder L'1) > 1,5D die Dichtigkeit,
das Zentrieren und die Leistung des Filtrieraufbaus begünstigt.
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Der
Apparat 20 weist einen Ballon 93 auf, der mittels
des Katheters 3, an dem er befestigt ist, radial aufgeblasen
werden kann.
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Sowohl
der Ballon 93 als auch der Filtrieraufbau 10 sind
dazu geeignet, radial für
ihre vaskuläre Einführung in
einer Einführ-/Rückzugshülse 95 enthalten
zu sein, die geeignet ist, quer durch den Körper des Patienten bis zu der
betreffenden vaskulären Zone
zu gelangen.
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Die
jeweiligen Längen
der Hülse 95 und
des Manövriermittels
(Katheter 3) sind mindestens gleich dem Abstand, welcher
die vaskuläre
Eingriffszone (Zone der Stenose) der Hautoberfläche des Körpers des Patienten trennt,
ausgehend von welcher die Eingriffsvorrichtung auf endoluminalem
Weg implantiert wird.
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Wenn
die Filtriervorrichtung 10 selbst-ausdehnbar ist, dehnt
sie sich radial von dem Ausgang der Hülse 95 an aus. Auf
jeden Fall ist der Aufbau der Vorrichtung 10 mechanisch
radial ausdehnbar.
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Der
Ballon 93, der ein Angioplastie-Ballon sein kann, wird
mit dem Fluid aufgeblasen, das entweder quer durch den Katheter 3 oder
quer durch ein getrenntes Rohr (nicht dargestellt) zirkuliert, an
welchem er dann befestigt wäre.
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In 15 hat
die radiale Ausdehnung des Ballons 93 das Gefäß 97 an
der Stelle der Stenose 89 erweitert, gegenüber welcher
der Ballon angeordnet wurde.
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Zuvor
(oder gleichzeitig) wurde der Filtrieraufbau 10a radial
entfaltet, um das Gefäß abstromig von
der Stelle der Stenose und des Ballons zu verschließen.
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Das
Andrücken
des Ballons gegen die Gefäßwand bewirkt
in typischer Weise das Loslösen
von Embolie bildenden Materialien, wie zum Beispiel 99, welche
die Neigung haben, abstromig durch den Fluß mitgenommen, zu migrieren.
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Ihre
Migration wird durch die Filtriervorrichtung 10 blockiert.