B e s c h r e i b u n g

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung der Herzfunktion mit mechanischen druck¬ ausübenden, gezielt auf den linken Ventrikelbereich wirkenden elastischen Füllkammern, die über Anschlu߬ leitungen mit einem Medium befüllbar und wieder ent¬ leerbar sind.

Stand der Technik

Beim Pumpversagen des Herzens handelt es sich um eine muskuläre Schwäche der linken Herzkairtmer, durch die nicht genügend Blutvolumen vom Herzen in die Haupt¬ schlagader ausgeworfen werden kann, so daß die Auf¬ rechterhaltung des Kreislaufs nicht mehr gewährleistet ist. Die Ursachen für dieses Pumpversagen des Herzmus¬ kels sind vielfältig. Beispielsweise können Viruser¬ krankungen, Minderdurchblutung des Muskels sowie Pump¬ versagen nach herzchirurgischen Eingriffen zum Verlust der Herzfunktion führen.

Um die Herztätigkeit während Operationen bzw. nach Ope¬ rationseingriffen mechanisch zu unterstützen, sind eine Reihe von Vorrichtungen zur Unterstützung der Herzfunk- tion bekannt. So geht beispielsweise aus der DE-33 07 211 AI eine implementierbare Vorrichtung zur Unterstüt¬ zung der Aktivität des Myokardiums hervor, das aus einem starrwandigen Behältergehäuse besteht, das den

ventrikulären Bereich des Myokardiums zumindestens teilweise umgibt. An der Innenseite des Behältergehäu¬ ses sind Pumpkammern vorgesehen, die direkt die Herz¬ muskelwand an entsprechenden Stellen deformieren. Dieser bekannten Vorrichtung haftet jedoch der Nachteil an, daß sich die Druckausbreitung auf bestimmte ventrikuläre Bereiche des Herzens derart innerhalb des Organs fortsetzt, so daß entsprechend den druckausübenden Zentren gegenüberliegende Herzbereiche an die starre Behälterwand gedrückt werden. Auf diese Weise können irreversible Schädigungen des Herzens bzw. der Gefäße verursacht werden. Überdies wird das natürliche Ausde¬ hnungsverhalten des Herzens durch die starre Be¬ hälterwand nachhaltig beeinträchtigt.

Ferner sind gattungsgemäße Pumpsysteme, die die Herz¬ funktion unterstützen können bekannt, die mit Hilfe flexibler Bänder am Herzen positioniert werden. Eine derartige Vorrichtung geht beispielsweise aus der US 5 131 905 hervor. Derartige Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß durch die begrenzte Breite der Befestigungsbänder nur ungenügende Fixierungseffekte erzielt werden können. Darüber hinaus reiben die Ränder der Bänder auf der Herzoberfläche und können zu loka¬ len, irreversiblen Gewebebeschädigungen führen. Ferner ist die operative Befestigung der Bänder um das schla¬ gende Herz operationstechnisch sehr schwierig und auf¬ wendig.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile, ist in der WO 94/27552 eine Vorrichtung zur Unterstützung der Herz¬ funktion beschrieben, die zwei sich annähernd gegen¬ überliegende Füllkammern aufweist, die über einen U- förmigen, starren Bügel miteinander verbunden sind und

zwischen denen sich der linke ventrikuläre Herzbereich befindet. Der besondere Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß bei Kompression des linken Ventrikel¬ bereiches durch entsprechende Befullung der Füllkammern sich die übrigen Herzbereiche ungehindert ausbreiten können. Entsprechende Beschädigungen der Herzoberfläche aufgrund Quetschungseffekte, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von Hartschalen auftreten, können auf diese Weise vermieden werden.

Unbefriedigend bei der vorstehend genannten Vorrichtung zur Unterstützung der Herzfunktion ist jedoch eine zwischen den Füllkammern und der Herzoberfläche ver¬ bleibende Restbeweglichkeit, so daß ein Verrutschen der Vorrichtung auf der Herzoberfläche nicht ausgeschlossen werden kann.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Unterstützung der Herzfunktion mit mechanischen druckausübenden, gezielt auf den linken Ventrikelbereich wirkenden elastischen Füllkammern, die über Anschlußleitungen mit einem Medium befüllbar und wieder entleerbar sind, derart weiterzubilden, daß die Vorrichtung großflächig am Herz zu befestigen ist, so daß zum einen das Herz keine nennenswerten Einschränkungen in seiner Bewegungsfreiheit erfährt und zum anderen die Vorrichtung möglichst rutschfest an der Herzoberfläche angebracht werden kann.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 sowie 4 angegeben. Vorteilhafte Aus¬ führungsformen sind den Ansprüchen 2,3 u. 5 ff. zu ent¬ nehmen.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Unterstützung der Herzfunktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart ausgebildet, daß eine elastische Hülle vorgese¬ hen ist, die um das Herz wenigstens teilsweise anlegbar ist und an deren Wandung im Bereich der linken Ventri¬ kel Füllkammern vorgesehen sind. Ebenso können die Füllkammern auch über geeignete Verbindungselemente, die an der Wandung der elastischen Hülle eingearbeitet sind, abnehmbar angesetzt werden.

Besonders vorzugsweise befinden sich die Füllkammer auf der Außenseite der elastischen Hülle und weisen ein Ausdehnverhalten auf, das vornehmlich gegen die elastische Hülle gerichtet ist, so daß ein gezielter Druck auf die Innenseite der elastischen Hülle ausgeübt werden kann. Dies kann beispielsweise derart ermöglicht werden, indem die Füllkammerhülle zur Seite der elastischen Hülle elastischer ausgebildet ist, als zur Seite, die von der elastischen Hülle abgewandt ist.

Die erfindungsgemäße elastische Hülle sieht an geeigne¬ ten Stellen, die den Bereichen des linken Ventrikels des Herzen entsprechen, an der Wandung eingearbeitete oder ansetzbare Füllkammern vor, die ihrerseits ebenfalls aus einem elastischen Material bestehen. Die Füllkammern, die vorzugsweise paarweise gegenüber¬ liegend an der Wandung der elastischen Hülle einge¬ arbeitet sind, weisen zum Befüllen mit einem geeigneten Medium Anschlußventile auf, an die entsprechende An¬ schlußleitungen angelegbar sind. Alternativ dazu sind an der Wandung auch Verbindungselemte einge¬ arbeitet, an denen nachträglich die Füllkammern an der Wandung der elastischen Hülle anbringbar sind. Bei-

spielsweise eignen sich hierzu Klettverschlußverbin¬ dungen o.a..

Material und Größe der elastischen Hülle müssen dabei derart gewählt werden, so daß zum einen das Herz eng anliegend umhüllt werden kann und zum anderen das Herz in seinem Ausdehnungsverhalten möglichst unbeeinträch- tigt bleibt. Die Hülle muß einerseits so leicht dehn¬ bar sein, daß sie im diastolischen Zustand das Herz kaum oder gar nicht in seiner Ausdehnung behindert, andererseits muß im diastolischen Zustand noch genügend Restelastizität vorhanden sein, um ein Rutschen der Hülle auf der Herzoberfläche zu vermeiden.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausge¬ staltung der Hülle liegt insbesondere darin, daß zu¬ nächst mit geeigneten Hilfsmitteln die elastische Hülle nebst der an ihrer Wandung angebrachten Füllkammern um das Herz gelegt wird. Nachdem die elastische Hülle in geeigneter Weise am Herz positioniert ist und sich selbst durch ihre Eigenelastizität am Herz fixiert, können die Anschlußleitungen mit den Füllkammern ent¬ sprechend verbunden werden. Ebenso sind Wider¬ lagerelemente, die in der vorzitierten WO 94/27552 beschrieben sind, an den Stellen der Füllkammern ange¬ bracht. Durch das Zusammenfügen einzelner Bestandteile, die in Summe eine vollständige Vorrichtung zur Unter¬ stützung der Herzfunktion ergeben, ist ebenso der operationstechnische Eingriff erheblich vereinfacht, so daß die durch die Operation auf den Patienten ein¬ wirkenden Maßnahmen erheblich reduziert werden können.

Kurze Darstellung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfüh-

rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. la schematisierter Querschnitt durch ein Herz mit angelegter Vorrichtung zur Unterstützung der Herzfunktion im diastolischen Zustand und

Fig. lb entsprechender Querschnitt im systolischen Zustand.

Fig. la zeigt den Querschnitt eines Herzens 1 mit einem aufgeweiteten linken Ventrikel 2 und dem rechten Ven¬ trikel 3. Eng an der äußeren Herzwand anliegend ist die elastische Hülle 4 vorgesehen, die an zwei sich jeweils gegenüberliegenden Stellen im Bereich des linken Ven¬ trikels 2, zwei Füllkammern 5 im drucklosen bzw. ent¬ leerten Zustand aufweist.

Die Füllkammern 5 sind auf der Wandung der elastischen Hülle entweder aufgeklebt bzw. aufvulkanisiert. Ebenso können die Füllkammern extra ausgebildet sein und über Verbindungselemente, die an der Wandung eingearbeitet sind, mit der elastischen Hülle abnehmbar verbunden werden.

Über den jeweiligen Füllkammern 5 sind mechanische Widerlager 6 vorgesehen, die über einen nicht in der Fig. la dargestellten Bügel starr miteinander verbunden sind. Ebenso sind in der Fig. la keine Anschlußventile an den Füllkammern eingezeichnet, über die die ebenfalls nicht dargestellten Anschlußleitungen zur Befullung angelegt werden können.

Fig. lb zeigt das Herz 1 im systolischen Zustand, d.h.

der linke Ventrikel wird durch die Ausdehnung der Füll¬ kammern 5 seitlich zusammengedrückt. Durch die feste Zuordnung der Füllkammern an der Außenwandung der ela¬ stischen Hülle ist ein Verrutschen des Pumpsystems relativ zur Herzwandung ausgeschlossen. Die durch die Pfeile in Fig. lb angedeuteten Druckwirkungen setzen sich innerhalb des Herzens durch die Herzwände 1 in Richtung des rechten Ventrikels fort, der sich aufgrund der elastischen Eigenschaft der elastischen Hülle 4 ungehindert ausbreiten kann.

Wie bereits erwähnt, muß das Material der elastischen Hülle derart gewählt sein, daß zum einen kein seit¬ liches Verrutschen der elastischen Hülle relativ zur Herzwandung stattfindet, zum anderen jedoch die elasti¬ sche Hülle genügend Elastizität aufweist, um dem Aus¬ dehnungsverhalten des Organs ungehindert zu folgen.