DE10144430A1

DE10144430A1 - Stent mit variablem Stegquerschnitt

Info

Publication number: DE10144430A1
Application number: DE2001144430
Authority: DE
Inventors: Max Schaldach; Stephane Delaloye
Original assignee: Biotronik Mess und Therapiegeraete GmbH and Co
Current assignee: Biotronik SE and Co KG
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-27

Abstract

Stent, insbesondere Koronarstent, mit einem rohrförmigen Mantel 2 mit wenigstens einem Stegelement 3 mit Flexionsabschnitten 4, die beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren, des Stents die hauptsächliche Verformung erfahren, und zwischen den Flexionsabschnitten 4 angeordneten Stützabschnitten 5, wobei die Flexionsabschnitte 4 einen Flexionsquerschnitt 4.1 aufweisen, der vom Querschnitt der Stützabschnitte 5 abweicht, und wobei der Flexionsquerschnitt 4.1 zum Sicherstellen einer beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren, des Stents im wesentlichen in der Tangentialebene des Mantels 2 erfolgenden Verformung des Flexionsabschnitts 4 ausgebildet ist. Verfahren zur Herstellung eines solchen Stents.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stent, insbesondere einen Koronarstent, mit einem rohrförmigen Mantel mit wenigstens einem Stegelement mit Flexionsabschnitten, die beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, die hauptsächliche Verformung erfahren. Zwischen den Flexionsabschnitten sind Stützabschnitte angeordnet. Die Flexionsabschnitte weisen einen Flexionsquerschnitt auf, der vom Querschnitt der Stützabschnitte abweicht. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stents.
Bei einem Stent handelt es sich um ein sogenanntes intraluminales Expansionselement mit einem in der Regel rohrförmigen Körper, welcher in ein Gefäß des menschlichen oder tierischen Körpers eingeführt und dort bleibend expandiert werden kann, um das Gefäß aufgeweitet zu halten.
Aus der WO 01/00112 A1 ist ein gattungsgemäßer Stent mit mäanderförmig umlaufenden Stegelementen bekannt, bei dem die im Bereich der Wendepunkte des Stegelements angeordneten Flexionsabschnitte eine deutlich geringere Querschnittfläche als die Stützabschnitte aufweisen. Die Flexionsabschnitte weisen einen im wesentlichen rechteckförmigen Flexionsquerschnitt auf, dessen Dicke, d. h. dessen Abmessung in Radialrichtung des Stents, einen zum Teil nur kleinen Bruchteil seiner Breite beträgt, um eine geringe Querschnittsfläche und damit eine hohe Flexibilität in diesem Bereich zu erzielen. Die Stützabschnitte sollen zum einen durch die größere Materialansammlung zur besseren Sichtbarkeit im Röntgenbild beitragen. Ein weiterer Aspekt ist die verbesserte Abstützung der Gefäßwand, welche in einer Ausführung durch die erhöhte Abdeckung der Gefäßwand in Folge verbreiterter Stützabschnitte erzielt wird.
Mit der gattungsgemäßen Gestaltung lassen sich zwar recht flexible Stents erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bekannten Stents den Nachteil aufweisen, dass ihre Stegelemente beim Führen durch enge, stark gekrümmte Gefäßwindungen dazu neigen, bei der Verformung radial aus der Tangentialebene des Mantels herauszutreten. Dies ist bei ballonexpansiblen Stents, die zum Heranführen an die Implantationsstelle außen auf einem entsprechenden Ballonkatheter sitzen, äußerst nachteilig, da der Stent sich nicht nur in Folge dieser vorstehenden Stentabschnitte an der Gefäßwand verhaken kann und gegebenenfalls auf dem Katheter verschoben oder gar gänzlich von diesem abgezogen werden kann. Ebenso kann dabei die Gefäßwand beschädigt werden.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass es im Bereich der Flexionsabschnitte bereits beim Heranführen des Stents an die Implantationsstelle durch stark gekrümmte Gefäßabschnitte in Folge von Spannungen oberhalb der Fließgrenze zu lokalen, plastischen Verformungen kommen kann, welche dann das Verformungsverhalten des Stents bei der Expansion am Implantationsort nachteilig beeinflussen.
Die oben beschriebenen Effekte treten mit den selben oder zumindest ähnlichen Nachteilen auch bei der aus anderen Gründen entstehenden Verformung des Stents auf. Insbesondere ist dies bei der Expansion des Stents der Fall.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stent sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stents der eingangs genannten Art zu Verfügung zu stellen, der die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und der insbesondere eine problemlose Verformung des Stents, insbesondere ein problemloses Führen des Stents durch stark gekrümmte Gefäßabschnitte, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Stent gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Sie wird weiterhin ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 11 angegebenen Merkmale gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, dass man einen gut und ohne lokale plastische Verformungen durch stark gekrümmte Gefäße zu führenden Stent beziehungsweise einen anderweitig verformbaren, insbesondere in vorteilhafter Weise expandierbaren Stent erhält, wenn der Flexionsquerschnitt so gestaltet wird, dass beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, eine im wesentlichen in der Tangentialebene des Mantels erfolgende Verformung des Flexionsabschnitts sichergestellt ist. Es hat sich gezeigt, dass durch entsprechende Gestaltung des Flexionsquerschnitts das häufig auch als "out of contour bending" bezeichnete, radiale Auswandern der Flexionsabschnitte aus der Tangentialebene des Mantels beim Verformen des Stents, beispielsweise Krümmen oder Expandieren des Stents, reduziert oder gar ganz verhindert werden kann.
Erfindungsgemäß lässt sich dies dadurch erzielen, dass der Flexionsquerschnitt derart gestaltet wird, dass die häufig auch als neutrale Faser bezeichnete Spannungsnulllinie, welche sich bei dem beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, vorherrschenden Lastfall im Flexionsquerschnitt ergibt, eine möglichst geringe Abweichung von der Radialrichtung des Stents aufweist. Der Flexionsquerschnitt ist mit anderen Worten erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass die Spannungsnulllinie, welche sich bei dem beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, vorherrschenden Lastfall im Flexionsquerschnitt ergibt, um einen möglichst geringen Winkel zur Radialrichtung des Stents geneigt ist.
Der Neigungswinkel der Spannungsnulllinie zur Radialrichtung des Stents beträgt vorzugsweise weniger als 15°, da hiermit ein besonders geringes Auswandern der Flexionsabschnitte aus der Tangentialebene des Mantels erzielt werden kann.
Der Neigungswinkel der Spannungsnulllinie hängt, abgesehen von den im Flexionsquerschnitt im betreffenden Lastfall vorherrschenden Biegemomentverhältnissen, entscheidend vom Verhältnis der axialen Flächenmomente im Flexionsquerschnitt ab. Der Neigungswinkel ist dabei umso geringer, je größer das Flächenmomentverhältnis aus Querflächenmoment und Radialflächenmoment ausfällt. Das Radialflächenmoment soll hierbei das axiale Flächenmoment des Flexionsquerschnitts um die in Radialrichtung des Stents weisende Radialachse bezeichnen, während das Querflächenmoment das axiale Flächenmoment des Flexionsquerschnitts um die senkrecht zur Radialrichtung des Stents verlaufende Querachse des Flexionsquerschnitts bezeichnet.
Das Flächenmomentverhältnis kann grundsätzlich beliebig groß gewählt werden, um so eine möglichst geringe Neigung der Spannungsnulllinie zur Radialrichtung des Stents zu erzielen. Im Hinblick auf einen möglichst günstigen Verlauf der Verformung der Flexionsabschnitte bei der späteren Expansion des Stents am Implantationsort ist es jedoch von Vorteil, das Querflächenmoment nicht zu groß zu wählen. Andernfalls wirkt dieses beim Expandieren des Stents der bleibenden Streckung der in Umfangsrichtung des Stents gekrümmten Bereiche der Flexionsabschnitte entgegen, so dass in diesen Bereichen eine unerwünscht hohe, elastische Rückstellung auftritt.
Bei bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Stents weist der Flexionsquerschnitt daher bezüglich seiner Hauptachsen im wesentlichen gleiche, axiale Flächenmomente auf. Die Hauptachsen entsprechen dabei im wesentlichen der Radialachse und der Querachse des Flexionsquerschnitts. Um das entsprechende Flächenmomentverhältnis von etwa 1 zu erhalten, sind verschiedene Geometrien für den Flexionsquerschnitt möglich. So können im wesentlichen regelmäßige Vielecke mit vier und mehr Ecken verwendet werden. Dabei wird bei regelmäßigen Vielecken mit gerader Eckenanzahl, also beispielsweise bei einem Quadrat, einem regelmäßigen Sechseck, einem regelmäßigen Achteck usw., ein Flächenmomentverhältnis von 1 erzielt.
Die Spannungsverteilung über den Flexionsquerschnitt ist umso günstiger, je geringer die maximale im Flexionsquerschnitt auftretende Spannung ist, also je gleichmäßiger die Spannung über den Flexionsquerschnitt verteilt ist. Die maximale Zug- bzw. Druckspannung tritt dabei jeweils im am weitesten von der Spannungsnulllinie entfernten Punkt des Flexionsquerschnitts auf. Die Spannungsverteilung ist bei wechselnden Lastzuständen, wie sie regelmäßigen Stent auftreten, umso günstiger, je geringer die Variation der Spannung an den Randpunkten des Flexionsquerschnitts ist. Dies ist umso eher der Fall, je weiter sich die Randkontur des Flexionsquerschnitts an eine Kreisform annähert. Bei bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stents ist vorgesehen, dass der Flexionsquerschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.
Bei weiteren, vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stents weisen die Stützabschnitte eine geringere Dicke auf als die Flexionsabschnitte. Durch die geringere Dicke und das damit verringerte Flächenmoment wird erreicht, dass sich die Stützabschnitte beim Krümmen des Stents leichter elastisch verformen lassen und sich daher besser an den gekrümmten Verlauf des entsprechend gekrümmten Katheters anpassen, auf dem der Stent beim Heranführen an die Implantationsstelle sitzt. Hierdurch wird mit anderen Worten ein noch reibungsloseres Führen des Stents durch gekrümmte Gefäßabschnitte erreicht.
Ein weiterer Vorteil der verringerten Dicke im Bereich der Stützabschnitte liegt darin, dass diese erfahrungsgemäß mit einem besseren Strömungsverhalten sowie einer geringeren Restenoserate einhergehen. Dies liegt unter anderem daran, dass sich im Bereich solcher Abschnitte vergleichsweise geringer Dicke weniger starke Turbulenzen im Blutstrom ausbilden, so dass eine weitgehend ungehinderte Durchströmung des aufgeweiteten Gefäßbereichs sowie insbesondere ein guter Abtransport thrombogener Stoffe bzw. Partikel etc. sichergestellt ist.
Bei weiteren, bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Stents ist vorgesehen, dass die Stützabschnitte eine größere Breite aufweisen als die Flexionsabschnitte. Hierdurch wird zum einen eine verbesserte Abdeckung und damit Abstützung der Gefäßwand erzielt. Zum anderen liegt der Stent dann großflächiger an dem Katheter an, mit dem er an den Implantationsort herangeführt wird, sodass sich ein verbesserter Sitz auf dem Katheter ergibt.
Die Stegelemente des Stents können in beliebiger bekannter Weise angeordnet und ausgebildet sein. So kann ein Stegelement beispielsweise jeweils eine geschlossene Zelle umgrenzen, wobei mehrere Stegelemente dann in Umfangsrichtung des Stents miteinander verbunden sind, um einen entsprechenden Stützring zu bilden. Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Stents einsetzen, bei denen der Mantel des Stents wenigstens einen Ringabschnitt aus wenigstens einem in Umfangsrichtung des Stents mäanderförmig umlaufenden Stegelement umfasst.
Die Flexionsabschnitte sind dann vorzugsweise im Bereich der Wendepunkte des mäanderförmig umlaufenden Stegelements angeordnet, in deren Bereich der Hauptanteil der Verformung beim Verformen des Stents, beispielsweise beim Krümmen oder Expandieren des Stents, erfolgt.
Der erfindungsgemäße Stent kann in beliebiger bekannter Weise hergestellt sein. So kann seine netzartig durchbrochene Struktur beispielsweise durch entsprechende Schneid- oder Ätztechniken aus einem rohrförmigen Grundkörper mit geschlossenem Mantel erzeugt werden. Bei bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Stents ist vorgesehen, dass die Stegelemente zumindest abschnittsweise von einem entsprechend geformten Draht gebildet sind. Hierbei kann dann die abweichende Geometrie der Querschnitte im Bereich der Flexionsabschnitte und der Stützabschnitte in einfacher Weise schon erfolgen, bevor der Draht zu der entsprechenden, netzartig durchbrochenen Struktur des Stents geformt wird.
Bei besonders einfach herzustellenden Varianten des erfindungsgemäßen Stents sind die Stützabschnitte durch mechanische Umformung des im Ausgangszustand über seine Länge gleichförmigen Drahtes erzeugt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Ballonkatheter mit einem darauf angeordneten, erfindungsgemäßen Stent.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Stents mit einem rohrförmigen Mantel mit wenigstens einem Stegelement mit Flexionsabschnitten, die beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, die hauptsächliche Verformung erfahren, und zwischen den Flexionsabschnitten angeordneten Stützabschnitten, wobei die Flexionsabschnitte einen Flexionsquerschnitt aufweisen, der vom Querschnitt der Stützabschnitte abweicht. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zum Sicherstellen einer beim Verformen des Stents, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents, im wesentlichen in der Tangentialebene des Mantels erfolgenden Verformung des Flexionsabschnitts ausgebildete Flexionsquerschnitte erzeugt werden. Hiermit lassen sich gleichermaßen die oben geschilderten Vorteile des erfindungsgemäßen Stents erzielen, so dass hier auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Der erfindungsgemäße Stent kann in beliebiger, bekannter Weise hergestellt sein. So kann seine netzartig durchbrochene Struktur, wie bereits oben erwähnt, beispielsweise durch entsprechende Schneid- oder Ätztechniken aus einem rohrförmigen Grundkörper mit geschlossenem Mantel erzeugt werden. Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der vom Flexionsquerschnitt abweichende Querschnitt der Stützabschnitte durch mechanische Umformung des Stegelements erzeugt wird.
Hierzu kann der entsprechende Stützabschnitt beispielsweise durch Prägestempel oder dergleichen bearbeitet werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der vom Flexionsquerschnitt abweichende Querschnitt der Stützabschnitte durch Walzen des Stegelements erzeugt wird.
Bei weiteren, bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der vom Flexionsquerschnitt abweichende Querschnitt der Stützabschnitte nach Herstellung des rohrförmigen Mantels erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung gegebenenfalls in einer geringeren Anzahl von Einzelschritten erfolgen kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zum Erzeugen der Stützabschnitte eine entsprechende Walze am Umfang des auf einem Dorn oder dergleichen angeordneten Stents abrollt, um in einem einzigen Umlauf eine Anzahl von Stützabschnitten zu erzeugen.
Weitere, bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Stents;
Fig. 2A einen Schnitt durch einen Flexionsabschnitt der Ausführung aus Fig. 1 entlang Linie A-A;
Fig. 2B einen Schnitt durch einen Stützabschnitt der Ausführung aus Fig. 1 entlang Linie B-B;
Fig. 2C eine schematische, perspektivische Ansicht des Schnittes aus Fig. 2A;
Fig. 3A und 3B Schnitte durch eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stents;
Fig. 4A und 4B Schnitte durch eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stents.
Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Stents 1 mit einem Mantel 2 aus mäanderförmig in Umfangsrichtung 1.1 des Stents 1 verlaufenden Stegelementen 3; die Stegelemente 3 bilden Stützringe, die Längsrichtung des Stents 1 zur Ausbildung des Mantels 2 miteinander verbunden sind.
Die Stegelemente 3 weisen Flexionsabschnitte 4 und Stützabschnitte 5 auf. Die bogenförmigen Flexionsabschnitte 4 sind im Bereich der Wendepunkte 3.1 des Stegelements 3 angeordnet. Die Stützabschnitte 5 sind jeweils zwischen den Flexionsabschnitten 4 angeordnet und verlaufen im gezeigten Beispiel im wesentlichen geradlinig, wobei sich jedoch versteht, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch beliebige, andere Verläufe realisiert sein können.
Der Stent 1 wird in der Regel auf einem - nicht dargestellten - Ballonkatheter sitzend an die Implantationsstelle herangeführt. Insbesondere Koronarstents müssen dabei durch stark gekrümmte Blutgefäße geführt werden. Beim Hindurchführen des Stents 1 durch ein solches gekrümmtes Blutgefäß werden die Stegelemente 3 des Stents 1 auf der dem Krümmungsmittelpunkt zugewandten Seite in Umfangsrichtung 1.1 des Stents 1 komprimiert, wobei hauptsächlich die Flexionsabschnitte 4 elastisch verformt werden und sich die Stützabschnitte 5 aneinander annähern. Auf der dem Krümmungsmittelpunkt abgewandten Seite werden die Stegelemente 3 in Umfangsrichtung 1.1 des Stents 1 expandiert, wobei ebenfalls hauptsächlich die Flexionsabschnitte 4 elastisch verformt werden und sich die Stützabschnitte 5 voneinander entfernen.
Fig. 2A zeigt einen Schnitt durch den Flexionsabschnitt 4 des Stents 1 entlang Linie A-A aus Fig. 1, während Fig. 2B einen Schnitt durch den Stützabschnitt 5 des Stents 1 entlang Linie B-B aus Fig. 1 zeigt.
Wie den Fig. 2A und 2B zu entnehmen ist, weist der Flexionsabschnitt 4 einen kreisförmigen Flexionsquerschnitt 4.1 auf, während der Stützabschnitt einen im wesentlichen rechteckförmigen Stützquerschnitt 5.1 besitzt.
Fig. 2C zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht des Flexionsquerschnitts 4.1 aus Fig. 2A in einem Zustand, in dem er sich bei gekrümmtem Stent 1 auf der dem Krümmungsmittelpunkt zugewandten Seite befindet, d. h. in einem Zustand, in dem auf das Stegelement 3 in Umfangsrichtung des Stents 1 eine Kompression ausgeübt wird. Dabei ergibt sich auf Grund der Kompression des Stegelements 3 in Umfangsrichtung im Flexionsquerschnitt 4.1 ein negatives Biegemoment um die Achse R, also ein entgegen der Richtung der Achse R gerichtetes Biegemoment. Weiterhin ergibt sich in Folge des auch in Umfangsrichtung gekrümmten Verlaufs des Stegelements 3 ein positives Biegemoment um die Achse Q, also ein in Richtung der Achse Q gerichtetes Biegemoment.
Die Kontur 6 deutet den Verlauf der Normalspannung am Rand des Flexionsquerschnitts 4.1 unter der vereinfachenden Annahme eines Lastfalls mit reiner Biegebelastung an. Die Pfeile 6.1 deuten dabei eine Druckspannung an, während die Pfeile 6.2 eine Zugspannung repräsentieren. Wie der Fig. 2C zu entnehmen ist, bewirkt der kreisförmige Flexionsquerschnitt 4.1 des Flexionsabschnitts 4, dass die Spannungsnulllinie 6.3 nur um einen geringen Winkel α zur durch die Achse R angedeuteten Radialrichtung des Stents 1 geneigt ist.
Der Neigungswinkel α lässt sich für den beschriebenen Lastfall aus folgender Gleichung ermitteln:

wobei:

- M_R: Biegemoment um die Achse R in Richtung der Achse R,
- M_Q: Biegemoment um die Achse Q in Richtung der Achse Q,
- I_R: axiales Flächenmoment um die Achse R,
- I_Q: axiales Flächenmoment um die Achse Q.

Aufgrund des kreisförmigen Flexionsquerschnitts 4.1 sind das axiale Flächenmoment I_R und das axiale Flächenmoment I_Q identisch, so dass aus Gleichung (1) deutlich wird, dass der Neigungswinkel α alleine vom Verhältnis der Biegemomente abhängt. Dieses ist im vorliegenden Lastfall vergleichsweise groß, da aufgrund der relativ geringen Krümmung in Umfangsrichtung nur ein relativ kleines Biegemoment um die Achse Q wirkt. Im vorliegenden Beispiel beträgt der Neigungswinkel α bei dem beschriebenen Lastfall etwa 7,5°.
Diese geringe Neigung der Spannungsnulllinie zur Radialrichtung des Stents 1 bewirkt, dass sich der Flexionsabschnitt 4 beim Krümmen des Stents 1 nicht nennenswert radial aus der Tangentialebene des Mantels 2 heraus bewegt. Der Flexionsabschnitt 4 verbleibt mit anderen Worten etwa in der gebogen rohrförmigen Kontur des Mantels 2 und ragt nicht über diese hinaus.
Es sei hier angemerkt, dass sich auf der dem Krümmungsmittelpunkt abgewandten Seite des Stents ein zu Fig. 2C vergleichbares Bild der Spannungsverteilung ergibt. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass die Spannungen ein anderes Vorzeichen aufweisen.
Es sei weiterhin angemerkt, dass sich die Einwirkung von Normalkräften im Flexionsquerschnitt 4.1 nicht auf die Neigung der Spannungsnulllinie 6.3 auswirkt. Diese würde bei deren Berücksichtigung lediglich eine Parallelverschiebung entlang der Achse Q erfahren.
Wie Fig. 2B zu entnehmen ist, besitzt der Stützabschnitt 4 aus Fig. 2B einen im wesentlichen rechteckförmigen Stützquerschnitt 5.1. Die Dicke des Stützquerschnitts 5.1, d. h. seine Abmessung in Radialrichtung 1.2 des Stents 1, ist deutlich geringer als der Durchmesser des Flexionsquerschnitts 4.1, während seine Breite, also seine Abmessung in der zur Radialrichtung 1.2 senkrechten Querrichtung 1.3, deutlich größer ist als der Durchmesser des Flexionsquerschnitts 4.1.
Durch die verringerte Dicke des jeweiligen Stützabschnitts 5 und das damit verringerte, axiale Flächenmoment um die in Querrichtung 1.3 verlaufende Symmetrieachse des Stützquerschnitts 5.1 wird erreicht, dass sich die Stützabschnitte 5 beim Krümmen des Stents 1 leichter elastisch verformen lassen. Sie passen sich daher besser an den gekrümmten Verlauf des entsprechend gekrümmten Katheters an, auf dem der Stent 1 beim Heranführen an die Implantationsstelle sitzt. Hierdurch wird mit anderen Worten ein noch reibungsloseres Führen des Stents durch gekrümmte Gefäßabschnitte erreicht.
Die vergrößerte Breite des jeweiligen Stützabschnitts 5 führt zum einen zu einer verbesserten Abdeckung der Gefäßwand und damit zu einer besseren Abstützung der Gefäßwand. Weiterhin liegt der Stent 1 dank der vergrößerten Breite großflächiger an dem Katheter an, mit dem er an den Implantationsort herangeführt wird, so dass sich ein verbesserter Sitz des Stents 1 auf dem Katheter ergibt.
Die erfindungsgemäße Herstellung des Stents 1 geschieht auf folgende Weise:
ein Draht mit kreisförmigem, über seine gesamte Länge gleichem Querschnitt wird zunächst durch entsprechende, plastische Umformung in die entsprechende zick-zack-förmige Gestalt gebracht und zu einem Ring geformt, um einen Stützring aus einem mäanderförmig umlaufenden Stegelement 3 auszubilden.
Anschließend wird dieser Stützring auf einen Dorn aufgeschoben, der das Widerlager für eine Walze bildet. Diese Walze rollt am Umfang des Stützringes mit einer Kontaktkraft ab, die so gewählt ist, dass sämtliche Stützabschnitte 5 des Stegelements 3 in einem Umlauf der Walze um den Dorn durch plastische Umformung des Drahtes ihre abgeflachte Gestalt erhalten. Die Walze weist hierzu in ihrem Kontaktbereich mit dem Stegelement 3 eine Breite auf, die im wesentlichen der Abmessung der Stützabschnitte 5 in Längsrichtung des Stents 1 entspricht.
Anschließend werden die Stützringe in Längsrichtung des Stents 1 miteinander verbunden, um so den Mantel 2 des Stents 1 zu bilden.
Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die abgeflachte Kontur des Drahtes im Bereich der Stützabschnitte 5 durch entsprechende Stempel etc. bereits erzeugt wird, bevor dieser zu einem Ring geformt wird bzw. sogar bevor dieser in die mäanderförmige Gestalt gebracht wird.
Ebenso versteht es sich, dass die oben beschriebene Bearbeitung der Stegelemente gleichermaßen auch auf Stents angewendet werden kann, bei denen die netzartig durchbrochene Struktur durch eine Schneid- oder Ätzbearbeitung einer zunächst ganz oder teilweise geschlossenen Mantelfläche erzeugt wurde.
Schließlich versteht es sich, dass die abweichenden Querschnitte der Flexionsabschnitte und der Stützabschnitte auch auf beliebige andere Weise erzeugt werden können. So ist es beispielsweise möglich, bei einem durch Schneid- oder Ätzbearbeitung bearbeiteten Mantel die verringerte Dicke der Stützabschnitte durch spanenden oder spanlosen Materialabtrag am Mantel des Stents im Bereich der Stützabschnitte zu erzeugen. Ebenso ist es natürlich möglich, die größere Dicke im Bereich der Flexionsabschnitte durch Materialauftrag zu erzielen.
Die Fig. 3A und 3B zeigen Schnitte durch eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stents 1', die in ihrer grundsätzlichen Gestaltung der Ausführung aus Fig. 1 entspricht, so dass lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Der Schnittverlauf aus Fig. 3A entspricht dabei demjenigen aus Fig. 2A; ebenso entspricht der Schnittverlauf aus Fig. 3B demjenigen aus Fig. 2B.
Der Unterschied zur Ausführung aus Fig. 1 besteht dabei darin, dass der Flexionsquerschnitt 4.1' im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist. Da die obige Gleichung (1) aber unabhängig von der Geometrie des Flexionsquerschnitts gilt, ergibt sich auch bei dem im wesentlichen quadratischen Flexionsquerschnitt 4.1' aus Fig. 3A für den oben zu Fig. 2C angenommenen Lastfall dieselbe Neigung der Spannungsnulllinie zur Radialrichtung des Stents 1'. Diese daher, dass auch bei diesem Flexionsquerschnitt 4.1' die axialen Flächenmomente identisch sind.
Mit anderen Worten kann also auch mit dem quadratischen Flexionsquerschnitt 4.1' ein entsprechend günstiges Verformungsverhalten erzielt werden, wenngleich das Spannungs-Dehnungs-Verhalten bei der Variante mit kreisförmigem Flexionsquerschnitt etwas günstiger ist.
Auch bei dieser Variante weisen die Stützabschnitte 5' wiederum einen Sturzquerschnitt 5.1' mit gegenüber dem Flexionsquerschnitt 4.1 verringerter Dicke und vergrößerter Breite auf.
Die Fig. 4A und 4B zeigen Schnitte durch eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stents 1", die in ihrer grundsätzlichen Gestaltung der Ausführung aus Fig. 1 entspricht, so dass auch hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Der Schnittverlauf aus Fig. 4A entspricht dabei demjenigen aus Fig. 2A; ebenso entspricht der Schnittverlauf aus Fig. 4B demjenigen aus Fig. 2B.
Der Unterschied besteht darin, dass der Flexionsquerschnitt 4.1" des Flexionsabschnitts 4" um die in Radialrichtung des Stents 1" verlaufende Achse ein axiales Flächenmoment aufweist, welches geringer ist als dasjenige um die senkrecht dazu verlaufende Querachse.
Wie aus der auch hier geltenden Gleichung (1) ersichtlich wird, verringert sich hierdurch der Neigungswinkel der Spannungsnulllinie zur Radialrichtung gegenüber den obigen Ausführungsbeispielen noch weiter. Die Neigung zum radialen Auswandern der Flexionsquerschnitte 4.1" beim Krümmen des Stents 1" ist bei dieser Variante folglich noch geringer.
Es versteht sich, dass bei anderen Varianten des erfindungsgemäßen Stents innerhalb der oben beschriebenen Grenzen auch beliebige andere Querschnittsformen für die Flexionsabschnitte bzw. die Stützabschnitte verwendet werden können.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung wurden vorstehend anhand der Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit dem Führen des erfindungsgemäßen Stents durch gekrümmte Gefäßverläufe beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass sich das beschriebene Verformungsverhalten und die damit verbundenen Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung auch im Zusammenhang mit anderweitig motivierten Verformungen, insbesondere im Zusammenhang mit der Expansion des Stents, in derselben Weise ergeben.

Claims

1. Stent, insbesondere Koronarstent, mit einem rohrförmigen Mantel (2) mit wenigstens einem Stegelement (3) mit Flexionsabschnitten (4; 4'; 4"), die beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren, des Stents die hauptsächliche Verformung erfahren und zwischen den Flexionsabschnitten (4; 4'; 4") angeordneten Stützabschnitten (5; 5'; 5"), wobei die Flexionsabschnitte (4; 4'; 4") einen Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1; 4.1") aufweisen, der vom Querschnitt der Stützabschnitte (5; 5'; 5") abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") zum Sicherstellen einer beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents im wesentlichen in der Tangentialebene des Mantels (2) erfolgenden Verformung des Flexionsabschnitts (4; 4'; 4") ausgebildet ist.

2. Stent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") derart ausgebildet ist, dass die Spannungsnulllinie (6.3), welche sich bei dem beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents vorherrschenden Lastfall im Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1; 4.1") ergibt, um einen möglichst geringen Winkel, vorzugsweise weniger als 15°, zur Radialrichtung des Stents geneigt ist.

3. Stent nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1') bezüglich seiner Hauptachsen im wesentlichen gleiche, axiale Flächenmomente aufweist.

4. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flexionsquerschnitt (4.1) im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.

5. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützabschnitte (5; 5'; 5") eine geringere Dicke aufweisen als die Flexionsabschnitte (4; 4'; 4").

6. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützabschnitte (5; 5'; 5") eine größere Breite aufweisen als die Flexionsabschnitte (4; 4'; 4").

7. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (2) wenigstens einen Ringabschnitt aus wenigstens einem in Umfangsrichtung des Stents mäanderförmig umlaufenden Stegelement (3) umfasst.

8. Stent nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flexionsabschnitte (4; 4'; 4") im Bereich der Wendepunkte (3.1) des mäanderförmig umlaufenden Stegelements (3) angeordnet sind.

9. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegelemente (3) zumindest abschnittsweise von einem entsprechend geformten Draht gebildet sind.

10. Stent nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützabschnitte (5; 5'; 5") durch mechanische Umformung des im Ausgangszustand über seine Länge gleichförmigen Drahtes erzeugt sind.

11. Ballonkatheter mit einem darauf angeordneten Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Verfahren zur Herstellung eines Stents, insbesondere eines Stents nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem rohrförmigen Mantel (2) mit wenigstens einem Stegelement (3) mit Flexionsabschnitten (4; 4'; 4"), die beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents die hauptsächliche Verformung erfahren, und zwischen den Flexionsabschnitten (4; 4'; 4") angeordneten Stützabschnitten (5; 5'; 5"), wobei die Flexionsabschnitte (4; 4; 4") einen Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") aufweisen, der vom Querschnitt der Stützabschnitte (5; 5; 5") abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass zum Sicherstellen einer beim Verformen, insbesondere beim Krümmen oder Expandieren des Stents im wesentlichen in der Tangentialebene des Mantels (2) erfolgenden Verformung des Flexionsabschnitts (4; 4'; 4") ausgebildete Flexionsquerschnitte (4.1; 4.1'; 4.1") erzeugt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") abweichende Querschnitt der Stützabschnitte (5; 5'; 5") durch mechanische Umformung des Stegelements (3) erzeugt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") abweichende Querschnitt der Stützabschnitte (5; 5; 5") durch Walzen des Stegelements (3) erzeugt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Flexionsquerschnitt (4.1; 4.1'; 4.1") abweichende Querschnitt der Stützabschnitte (5; 5; 5") nach Herstellung des rohrförmigen Mantels (2) erzeugt wird.