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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von
Hohlorganen. Mit derartigen Vorrichtungen und Verfahren, beispielsweise zum
Annähen
von Gefäßen, kann
der Nähvorgang mechanisiert
und dadurch beschleunigt und vereinfacht werden. Dies ist insbesondere
bei der Koronarchirurgie für
die Durchführung
von Operationen am schlagenden Herzen von großer Bedeutung. Desweiteren
kann mittels derartiger Vorrichtungen und Verfahren ein wiederholbarer
und qualitativ hochwertiger Verbindprozess durchgeführt werden,
so dass die Gefahr minimiert wird, dass die Gefäße nicht dicht sind, oder beispielsweise
in der Koronarchirurgie die Hinterwand des betreffendes Gefäßes mitangenäht wird.
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Wesentlicher
Einsatzbereich für
derartige Vorrichtungen und Verfahren sind das Annähen von end-to-side- Anastomosen, d. h.
operativ angelegte Verbindungen von Hohlorganen, wobei ein Gefäßende seitlich
an ein anderes angenäht
wird, in der Bypass-Chirurgie der Koronarien. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
können
jedoch auch zum Annähen
von Gefäßen in allen
anderen Bereichen der Gefäßchirurgie
eingesetzt werden.
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Heutzutage
werden ca. 70.000 Bypass-Operationen pro Jahr alleine in Deutschland
durchgeführt.
Die schwierigste Disziplin dabei sind Anastomosen an den Koronararterien.
Sie erfordern sehr viel Geschick und Erfahrung des Chirurgen, da
die Gefäße hier
sehr klein sind mit einem durchschnittlichen Arteriendurchmesser
von 2 mm und einem durchschnittlichen Venendurchmesser von 4 mm
und wobei die sonstigen Transplantatdurchmesser, zum Beispiel Arteria
mammaria interna, oft nur 2 mm betragen. Insbesondere darf keine
Leckage oder ein Annähen
der Gefäßhinterwand
auftreten.
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Der
manuelle Vorgang lässt
sich in folgende Operationsschritte aufteilen, wobei insbesondere
das Verbinden bei der Anastomosennaht die Aufgabe darstellt, die
durch mechanische Vorrichtungen und entsprechende Verfahren übernommen
werden kann. Zum ersten wird eine Thorakotomie sowie eine Sternotomie
(Eröffnung
und Durchtrennung des Brustbeins) durchgeführt. Parallel dazu wird das Transplantat
(z. B. Vene) gewonnen und mit einem entsprechenden schrägen Anschnitt
für die
Verbindung mit der Arterie vorbereitet. Im nächsten Schritt wird nun eine
Inzission in die Arterie als Längsöffnung durchgeführt. Daraufhin
werden die Venen- und Arterienöffnungen
miteinander verbunden. Dies kann durch eine mechanische Vorrichtung
vereinfacht und verbessert werden. Abschließend wird der Thorax wieder
verschlossen.
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Nach
dem Stand der Technik sind derzeit mehrere Arten so genannter Stapler
bekannt, die wie ein Tacker statt einer Naht einen Clip setzen.
Die Systeme werden hauptsächlich
angewandt für
größere Gefäße oder
zum Abdichten offener Gefäße. Bei
end-to-side-Staplern
sind insbesondere Leckagen ein großes Problem. Derartige Stapler
sind beispielsweise aus der
US
5,732,872 , der
US 4,930,674 oder
der
US 5,285,945 bekannt.
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Einen
anderen Ansatz zum Verbinden von Gefäßen verfolgen Kupplungssysteme,
wie sie in "Review
of facilitated approaches to vascular anastomosis surgery", Werker, P. et al.,
The Society of Thoracic Surgeons, 1997, beschrieben sind. Derartige Kupplungssysteme
werden meistens im Darm eingesetzt oder verbinden die Gefäße end-to-end.
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Eine
dritte Gruppe von Verfahren zum Verbinden von Gefäßen beruht
auf der konventionellen Nähtechnik,
die mechanisiert wurde. Ein derartiges System ist beispielsweise
das ArthroSewTM Suturing System von U.S.
Surgical Dynamics.
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Eine
vierte Gruppe von Verfahren zum Verbinden von Gefäßen oder
zum Vernähen
von Operationsöffnungen
verwendet eine kreisförmige
Anordnung von einer Vielzahl von Nadeln, die in die Gefäße eingebracht
wird. Hierbei dient ein Nadelhalter gleichzeitig zum Schutz der
der Nadelspitzen abgewandten Seite der Gefäße. Die Anordnung von Nadeln
wird mit Hilfe einer Verschiebevorrichtung oder dergleichen durch
die Gefäßwand oder
die Operationsöffnung
hindurchgestochen, wobei an den Nadeln angebrachte Fäden zum
Verbinden der Gefäße bzw.
zum Verschließen
einer Operationsöffnung
dienen. Solche Vorrichtungen sind aus
WO 99/40851 A1 , aus
DE 41 37 218 C1 sowie
aus
WO 00/59382 A1 bekannt.
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Nachteilig
an diesen sämtlichen
aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist, dass sie oftmals
keine Möglichkeit
der end-to-side-Anastomose bieten oder nicht für kleine Gefäße mit einem Durchmesser
von ca. 2 mm geeignet sind. Insbesondere sind sie oftmals auch nicht
für die
Bypasschirurgie geeignet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Verbinden
von Hohlorganen, insbesondere zum Anlegen von Anastomosen, zur Verfügung zu
stellen, mit denen zwei Hohlorgane auf einfache, sichere und qualitativ
hochwertige sowie wiederholbare Weise verbunden werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in den
jeweiligen abhängigen
Ansprüchen
gegeben.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
sowohl die proximalen als auch distalen Anastomosen bei einer Koronararterien-Bypass-Operation (CABG)
als auch Anastomosen mit der Arteria mammaria interna als Transplantat
angelegt werden.
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Das
grundlegende Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht auf
dem gleichzeitigen Durchstechen mehrerer Nadeln mit Faden durch
ein Gefäß, wobei
am anderen Ende des Fadens ebenfalls Nadeln sind, die gleichzeitig
durch ein zweites Gefäß gestochen
werden. Durch Anziehen der beiden Fadenenden, Ablegen der Fadenenden im
Halter und Verbinden der Fadenenden sind dann die beiden Gefäße sicher
miteinander verbunden.
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Diese
Konzeption der Vorrichtung löst
die Aufgabe des Verbindens von Hohlorganen, insbesondere des Anlegens
von Anastomosen auf einfache und sichere und wiederholbare Weise.
Einsatzbereich ist dabei in erster Linie die Bypasschirurgie am
Herz bei Koronarischämie,
weiterhin aber auch Operationen an anderen Organen bei Stenosen,
Verschlüssen,
Verengung und Thrombosen, beispielsweise in peripheren Arterien.
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Im
Gegensatz zum manuellen Annähen
oder den herkömmlichen
Verfahren besteht keine Gefahr, dass die Hinterwand des Gefäßes angenäht wird oder
die Verbindung eine Leckage aufweist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
nun auch die meisten Operationen nicht nur am stillgelegten Herzen
erfolgen, so dass für
den Patienten eine zusätzliche
Traumatisierung durch den Einsatz der Herz-Lungen-Maschine vermieden
wird. Insbesondere ist ein Annähen
von sehr kleinen Gefäßen mit einem
Durchmesser von ca. 2 mm sicher möglich.
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Aufgrund
des mechanisierten Nähvorgangs wird
die Qualität
der Naht erhöht,
die Hinterwand wird geschützt,
beispielsweise durch eine als Schuh ausgebildete Nadelhalterung,
und die Operation kann folglich in den meisten Fällen am schlagenden Herzen
erfolgen.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung zum Verbinden von Hohlorganen mehrere einzelne Elemente
auf, nämlich
eine längliche
Halterung, eine Nadelhalterung, die an einem Ende der Halterung
angeordnet ist, wobei die Nadelhalterung einen Überstand bildend über den
Umfang der länglichen
Halterung radial übersteht,
so dass auf diesem Überstand von
dem Ende der Halterung wegweisend eine Vielzahl von Nadeln, beispielsweise
ringförmig
angeordnet werden können,
sodass sie aufrecht stehen, während
ihre jeweiligen Enden mit Fäden
verbunden sind. Auf diese Weise ist die Nadelhalterung als Schuh
ausgebildet, der die Hinterwand des Gefäßes beim Einführen der
Halterung in die Inzission des Gefäßes vor den Nadeln schützt. Die
Nadeln können
anschließend
unter einem vorbestimmten Winkel abgespreizt werden und unter Zuhilfenahme
einer auf der Außenseite
der Gefäßwand befindlichen
Nadelaufnahme durch die Gefäßwand längs des
Umfangs der Inzission durchgedrückt
werden.
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Ist
die andere Seite der Fäden
mit Nadeln in einer ähnlichen
Halterung verbunden, so kann auch das mit dem ersten Gefäß zu verbindende
zweite Gefäß auf diese
Weise längs
seines Inzissionsumfanges vernäht
werden, so dass durch anschließendes Anziehen
der Fäden
und Verbinden die beiden Öffnungen
längs ihres
Umfangs miteinander verbunden werden. Damit sind beide Hohlorgane
mit ihren Öffnungen
formschlüssig
und abdichtend sicher miteinander verbunden.
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Die
Halterung kann als Tischständer,
beispielsweise für
ein Ende des Transplantats, wenn das Transplantat noch lose ist,
oder als Handgriff beispielsweise für das zweite Ende des Transplantats oder
für die
Artena mammaria interna, ausgeführt werden.
Weiterhin kann die Halterung mit einer Einführhilfe für das Transplantat, beispielsweise
das zu anastomosierende Gefäß, versehen
sein. Diese Einführhilfe
kann eine Aufweitung der länglichen
Halterung sein oder auch in der länglichen Halterung so angebracht
sein, daß nach Überziehen
des Transplantats über
die Halterung und die Einführhilfe
diese Einführhilfe
aufgeweitet wird, so daß auch
das Transplantat einen größeren Umfang
erhält.
Auf diese Weise kann das Transplantat auf einen Umfang aufgeweitet
werden, der über
den Umfang der Nadelanordnung übersteht,
so daß anschließend durch
Längsbewegung
in Richtung der Halterung die Na deln durch die Gefäßwand des
Transplantats durchgedrückt
werden können.
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Statt über eine
Einführhilfe
gezogen zu werden, kann die Halterung auch mit einer Hülse verbunden
sein, beispielsweise einem zylindrischen Hohlkörper. Die Hülse kann mit einer Ansaugvorrichtung versehen
sein. Wird nun das Transplantat in die Hülse eingeführt, so wird es mit seiner
Außenwand
an die Innenwand der Hülse
angesaugt und dort fixiert.
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Der
Innendurchmesser der Hülse
ist vorzugsweise größer als
der Durchmesser der Nadelanordnung.
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Im
nächsten
Schritt wird dann das Ende des Transplantats auf Form abgeschnitten.
Hierzu kann die Hülse
eine nicht parallel zu ihrer Durchgangsrichtung, beispielsweise
senkrecht oder schräg
unter einem vorbestimmten Winkel, orientierte Oberfläche als
Schnittfläche
aufweisen.
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Beabstandet
von dieser Schnittfläche
weist die Hülse
längs ihres
Umfangs veränderliche
Druckpolster auf, durch die das Transplantat zusammengedrückt werden
kann. Dann weist das Transplantat im Bereich der Schnittfläche einen
größeren Querschnitt als
im Bereich der Druckpolster auf und verengt sich im Übergang
zum Bereich der Druckpolster beispielsweise trichterartig.
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Wird
der Durchmesser der Nadelanordnung so gewählt, dass er zwischen dem Durchmesser
der beiden Querschnitte liegt, so können die Nadeln in Richtung
des Transplantats in axialer Richtung der Hülse bewegt werden, bis sie
sich im trichterförmigen Bereich
von der Innenseite des Transplantats ausgehend durch die Gefäßwand des
Transplantats drücken
und auf der Außenseite
des Transplantats von einer Nadelaufnahme aufgenommen werden.
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Wird
der Durchmesser der Nadelanordnung so gewählt, dass er zwischen dem Durchmesser
der beiden Querschnitte liegt, so können die Nadeln in Richtung
des Transplantats in axialer Richtung der Hülse bewegt werden bis sie sich
im trichterförmigen Bereich
von der Innenseite des Transplantats ausgehend durch die Gefäßwand des
Transplantats drücken
und auf der Außenseite
des Transplantats von einer Nadelaufnahme aufgenommen werden.
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Da
das Transplantat nur mit seiner Außenseite an der Innenseite
der Hülse
anliegt, können
die innen liegenden Endothelschichten des Transplantats nicht verletzt
werden. Dadurch können
auch distale als auch proximale Anastomosen als auch Anastomosen
mit der Arteria mammaria interna durchgeführt werden.
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Auch
auf Seiten der Arterie kann diese vor dem Setzen der Inzission ringförmig mittels
einer Ansaugvorrichtung angesaugt werden. In so fixiertem Zustand
wird dann die Inzission in einer Länge entsprechend dem Umfang
des Transplantats innerhalb des angesaugten Bereichs eingebracht
und anschließend
der Schuh mit den Nadeln eingeführt
werden, ohne dass die Arterienwände
nach dem Einbringen des Schnitts in die Arterie zusammenfallen könnten.
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Als
Einführschutz
für die
Nadeln bzw. für
das Gefäß vor den
Nadeln kann über
die Nadeln und Nadelspitzen eine Nadelkappe übergestülpt sein, die unmittelbar vor
dem Abspreizen der Nadeln bzw. vor dem Durchdrücken der Nadeln durch die Gefäßwand von
den Nadeln abgezogen wird. So wird das Gefäß so lange wie möglich vor
den spitzen Nadeln und Verletzungen durch diese geschützt.
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Die
Nadeln können
unmittelbar vor dem Durchdrücken
durch die Gefäßwand in
Richtung der seitlichen Gefäßwand ausgeklappt
werden, indem eine Hülse
zwischen die Nadeln und die längliche Halterung
geschoben wird und so die Nadeln nach außen abgespreizt werden.
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Sämtliche
Bewegungen, beispielsweise der Nadelkappe oder der Hülse oder
der geteilten Aufnahme zum Durchdrücken der Nadeln durch die Gefäßwand können über ein
Griffstück,
das an der Halterung angebracht ist und entsprechende Bedienelemente
mit mechanischen Bewegungsvorrichtungen aufweist, durch einfaches
Drücken,
beispielsweise von Knöpfen,
durchgeführt
werden.
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Sind
so die beiden Gefäßöffnungen
genäht und
die Fäden
angezogen, so können
die Nadelaufnahmen mit den Nadeln und den an ihnen befestigten Fäden in einen
Halter eingelegt werden, wobei durch entsprechende Ausbildung der
Halter und entsprechendes Einlegen der Nadelaufnahmen automatisch die
richtige Zuordnung der Fäden,
die vom Transplantat bzw. von der Arterie kommen, erzielt wird.
Dadurch können
dann die jeweiligen Fadenenden richtig miteinander verbunden werden.
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Das
Verbinden kann beispielsweise mittels eines Hilfsinstruments erfolgen,
das die im Halter befindlichen parallelen Fäden der beiden Seiten (Arterie,
Transplantat) aufnimmt und mit Clips umschließt. Das Hilfsinstrument kann
dabei so ausgeführt
sein, dass mehrere Clips gleichzeitig gesetzt werden können, oder
dass jeweils nur ein Clip gesetzt wird. Werden mehrere Clips gleichzeitig
gesetzt, so ist es vorteilhaft, wenn der Endeffektor des Hilfsintruments
so ausgeführt
wird, dass der Abstand der Clips an dem Hilfsinstrument gleich dem
Abstand der Fäden
im Halter ist.
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Als
Alternative zum Hilfsinstrument kann weiterhin jedoch auch konventionell
verknotet werden oder andere Verfahren wie Kleben, thermisch Verformen,
etc. eingesetzt werden. Weiterhin sind auch Clips aus Nitinol, wie
sie von der Firma Coalescent Surgical Inc. hergestellt werden, einsetzbar,
um die Fäden,
die von den beiden Hohlorganen kommen, miteinander zu verbinden.
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Neben
geraden Nadeln sind auch gebogene Nadeln denkbar.
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Für das Annähen einer
Arteria mammaria interna (Arterie, die schon am Herzen ist und nur
einseitig noch angenäht
wird), ist es vorstellbar, das Instrument als minimalinvasives Chirurgieinstrument auszuführen und
ohne Eröffnung
des Brustkorbs, über
kleine Zugänge
in den Körper
einzubringen und zu nähen.
Dazu würde
der arterien– und
transplantatsseitige Teil des Instruments durch einen Trokar in den
Körper
eingeführt
und endoskopisch gehandhabt werden.
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Die
Handgriffe des Werkszeugs können auch
so gestaltet sein, dass sie von einem Roboter manipuliert werden
können.
Im ersten Schritt könnte die
transplantatsseitige Prozedur weiterhin von Hand und nur die arterienseitige
Prozedur mit dem Roboter erfolgen. Hierzu würde arterienseitig statt des
Handgriffs ein Flansch angebracht, der an einem Roboterflansch befestigt
wird. Die Bewegung der Nadelkappe, der Hülse und der geteilten Aufnahme
werden dann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch oder durch
andere Antriebe gesteuert.
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Auch
für das
Annähen
der Arteria mammaria interna kann der transplantatsseitige Teil
von einem zweiten Roboterarm gehandhabt werden. Hier wäre dann
der Handgriff mit Nadelhalter und Einführhilfe an einen Roboter angeflanscht.
Die geteilte Aufnahme wäre
manuell oder von einem weiteren Roboterarm aufzuschieben und mit
den Nadeln herauszuziehen. Die Nadelaufnahme (geteilte Aufnahme)
wird dann von dem Roboter in den Halter gehängt und das Anziehen und Verbinden
erfolgt manuell.
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Die
Vorrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass an der Halterung
(20) benachbart und oberhalb der Nadelspitzen eine Einführhilfe
(35) für eines
der zu verbindenden Hohlorgane angeordnet ist, die radial über die
jeweilige benachbarte Nadel (7) übersteht oder derart aufweitbar
ist, dass sie radial über
die jeweilige benachbarte Nadel (7) übersteht.
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Die
Vorrichtung kann außerdem
dadurch gekennzeichnet sein, dass ein einer Öffnung mindestens eines Hohlorgans
(10, 11) abgewandter Bereich des Hohlorgans derart
verengbar ist, dass das Hohlorgan mit dem die Öffnung umgebenden Bereich über eine
Anordnung von Nadeln (7) streifbar ist oder eine Anordnung
von Nadeln (7) mit einer Bewegung in axialer Richtung durch
den die Öffnung
umgebenden Bereich des Hohlorgans druckbar ist. Weiter ist es möglich, dass
der von der Öffnung
abgewandte Bereich zusammendrückbar
ist. Auch ist es möglich, dass
das Hohlorgan (10, 11) an die Innenwandung einer
Hülse angesaugbar
und dort fixierbar ist.
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Auch
für das
Annähen
der Arteria mammaria interna kann der transplantatsseitige Teil
von einem zweiten Roboterarm gehandhabt werden. Hier wäre dann
der Handgriff mit Nadelhalter und Einführhilfe an einen Roboter angeflanscht.
Die geteilte Aufnahme wäre
manuell oder von einem weiteren Roboterarm aufzuschieben und mit
den Nadeln herauszuziehen. Die Nadelaufnahme (geteilte Aufnahme)
wird dann von dem Roboter in den Halter gehängt und das Anziehen und Verbinden
erfolgt manuell.
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Im
folgenden einige Beispiele u. a. für erfindungsgemäße Vorrichtungen.
Gleiche oder sich entsprechende Bauteile bzw. Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weisen hierbei entsprechende Bezugszeichen auf.
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Es
zeigen:
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1 das Anlegen einer Anastomose;
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2 eine bekannte Vorrichtung;
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3 eine
Arterie mit eingeführter
Nadelhalterung;
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4 eine
eingeführte
Nadelhalterung mit angehobener Nadelkappe;
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5 die
Anordnung gemäß 4 im
Querschnitt;
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6 einen
Querschnitt durch eine Arterie mit eingeführter Nadelhalterung beim Durchstechen der
Gefäßwand;
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7 eine
Arterie mit genähter
Gefäßwand;
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8 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung;
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9 die
Vorrichtung aus 8 mit Gefäßaufweitung;
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10 die
Vorrichtung gemäß 9 mit übergezogener
Vene;
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11 die
Vorrichtung gemäß 10 mit Nadelaufnahme; 12 die
Vorrichtung gemäß 11 mit
genähter
Gefäßwand;
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13 die
Vorrichtung gemäß 12 mit abgenommener
Nadelaufnahme;
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14 eine Vorrichtung bestehend aus zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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15 das
Schema einer Vorrichtung nach 14 während des
Nähens
der Gefäße;
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16 die
in 15 gezeigte Vorrichtung mit abgenommenen Nadelaufnahmen;
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17 einen
Nadelaufnahmehalter;
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18 einen
Ausschnitt des Nadelaufnahmehalters aus 17 mit
eingelegter Nadelaufnahme;
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19 der
Halter gemäß 18 mit
zwei eingelegten Nadelaufnahmen;
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20 der
Halter gemäß 19 mit übereinander
eingelegten Nadelaufnahmen;
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21 eine Vorrichtung zum Verclippen von Fadenenden;
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22 eine
weitere Vorrichtung zum Verclippen von Fäden;
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23 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung;
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24 eine weitere Vorrichtung bestehend aus
zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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25 das
Schema der Vorrichtung aus 24 während des
Nähens
der Gefäße;
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26 ein
weiteres Schema der Vorrichtung aus 24 während des
Nähens
der Gefäße; und
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27 der Arbeitsablauf beim Nähen des Transplantats
mit einer Vorrichtung gemäß 23.
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1 zeigt schematisch das Annähen von end-to-side-Anastomosen.
In 1A sind eine Arterie 10 und eine Vene 11 dargestellt.
Die Vene 11 ist dabei ein Transplantat, das an die Arterie 10 angenäht werden
soll. Hier wie auch in sämtlichen
folgenden Abbildungen werden ähnliche
Bestandteile mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet. In 1B wurde
in die Arterie 10 eine Inzission 12 eingebracht. Das
Ende der Vene 11 wurde schräg angeschnitten, so dass sich
eine entsprechende Öffnung 13 ergibt, deren
Durchmesser in etwa dem Durchmesser der Öffnung 12 entspricht.
In 1C ist dargestellt, wie dann die beiden Öffnungen 12 und 13 von
Arterie 10 und Vene 11 miteinander verbunden und
vernäht werden,
so dass nun eine end-to-side-Anastomose hergestellt wurde.
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2 zeigt eine bekannte Vorrichtung, die beim
Herstellen von in 1 gezeigten Anastomosen
verwendet werden kann. Diese Vorrichtung besitzt ein Griffstück 1,
an dessen Ende ein Schuh 2 als Nadelträger für Nadeln ausgebildet ist. Dieser
Schuh 2 ist mitsamt der auf ihm aufrechtstehend angeordneten
Nadeln durch eine Nadelkappe 9 abgedeckt. Oberhalb der
Nadelkappe 9 befindet sich eine Nadelaufnahme 3,
deren Funktion später
erläutert
wird. Weiterhin sind Abschnitte von Fäden 4 dargestellt, die
mit den Enden der Nadeln verbunden sind.
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2B zeigt
den unteren Teil der Vorrichtung aus 2C in
vergrößerter Darstellung
im seitlichen Querschnitt. Wiederum ist der Schuh 2 zu
erkennen, auf dem um eine Halterung 20 ringförmig angeordnet
Nadeln 7 aufrecht stehen. Diese Nadeln 7 sind
mit ihrem dem Schuh 2 zugewandten Ende mit Fäden 4 verbunden.
Oberhalb der Nadelspitzen befindet sich eine Hülse 8, die über ein
Hülsengestänge 23 längs der
Halterung 20 bewegbar ist. Die Gesamtanordnung aus Nadeln 7 und
Hülse 8 ist
von einer Nadelkappe 9 überdeckt,
die ebenfalls längs
der Halterung 20 über
ein Gestänge 21 bewegbar
ist und in abgesenktem Zustand die Nadeln 7 und die Hülse 8 schützend überdeckt.
Oberhalb dieser Schutzhülle 9 befindet
sich eine Nadelaufnahme 3, die ebenfalls durch einen hier
nicht dargestellten geeigneten Mechanismus längs der Halterung 20 bewegt
werden kann.
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2A zeigt
nun in einem um 90° zu 2B versetzten
Querschnitt eine Nadelhalterung 2, die in eine Arterie 10 eingebracht
ist. Die Nadelhalterung oder Schuh 2 wurde in die Arterie 10 über eine
im Querschnitt nicht dargestellte entsprechende Inzission eingebracht
und anschließend,
wie in 2A dargestellt, die Nadelkappe 9 emporgezogen.
Dadurch liegen nunmehr die Nadelspitzen frei innerhalb der Arterie,
wobei jedoch die Rückwand
der Arterie durch den Schuh 2 gegen die Nadeln 7 geschützt ist.
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Sowohl
die Hülse 8 als
auch die Nadelkappe 9 sind über ihre entsprechenden Gestänge 23 bzw. 21 durch
Druckknöpfe 5 bzw. 6 am
Griffstück 1,
wie in 2C dargestellt, auf und ab bewegbar.
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3 zeigt
dieselbe Anordnung wie in 2B, jedoch
in einer Außenansicht
der Arterie 10. Es ist hier gut zu erkennen, dass auch
die Nadelaufnahme 3 teilbar ist, wobei die Nadelaufnahme 3 durch
das Gestänge 22 ebenfalls
längs des
Halterungsgestänges 20 bewegbar
ist.
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4 zeigt
eine ähnliche
Ansicht wie in 3, wobei jedoch die Stellung
der einzelnen Teile der in 2A entspricht,
d. h. die Nadelkappe 9 ist über ihr Gestänge 21 aus
der Öffnung
in der Arterie 10 von dem Schuh 2 abgezogen worden.
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5 zeigt
den nächsten
Schritt während des
Anlegens der Anastomose, wobei hier die Hülse 8 über ihr
Gestänge
zwischen die Nadeln und das Halterungsgestänge 20 gedrückt wurde,
so dass die Nadeln nunmehr seitlich schräg stehen und sich in radialer
Weise abspreizen. Wird nun der Schuh 2 hochgezogen bzw.
die Nadelaufnahme 3 nach unten gedrückt, so werden die Spitzen
der Nadeln 7 durch die Gefäßwand der Arterie 10 längs des
Umfangs der Inzission gedrückt
und bleiben in der Nadelaufnahme 3 stecken. Dies ist in 6 dargestellt,
wobei anschließend
an diesen Zustand die Nadelaufnahme 3 nach oben abgezogen
oder geöffnet
und die beiden Nadelaufnahmehälften 3a und 3b seitlich
weggezogen werden können.
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Dies
ist in 7 dargestellt, wobei ersichtlich wird, dass die
Nadeln gemeinsam mit den Nadelaufnahmehälften 3a und 3b entfernt
werden, wobei sie durch die Durchstichlöcher die an ihrem Ende befestigten
Fäden,
hier 4a und 4b, nach sich ziehen.
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In 7 sind
nicht sämtliche
Fäden,
die von den Nadelenden ausgehen, zur Klarheit dargestellt. Es soll
hier jedoch festgehalten werden, dass jedes Nadelende mit einem
eigenen Faden versehen ist, der durch die entsprechende Durchstichöffnung in das
innere der Arterie und dann längs
der Halterung 20 aus der Inzission heraus verläuft.
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Mit
diesem Schritt ist die erste Hälfte
des Anlegens einer Anastomose beendet. Nunmehr erfolgt das Vernähen des
Endes der Öffnung
des anzunähenden
Gefäßes, beispielsweise
einer Vene.
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8 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
wobei hier jedoch statt eines Handgriffes ein Tischständer 30 verwendet
wird, der einen Mittelstab 31 aufweist sowie, einen Nadelhalter 32,
in dem ringförmig
um den Mittelstab 31 Nadeln 37 angeordnet sind.
Diese Nadeln 37 sind an ihrem Ende mit Fäden 34 verbunden.
Zu beachten ist, dass entsprechend dem schrägen Schnitt an der Öffnung der
Vene, wie er in der 1 dargestellt
ist, die Nadelhalterung 32 in gleicher Weise abgeschrägt ist.
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9 zeigt
die Vorrichtung aus 8, wobei auf den Mittelstab 31 eine
Aufziehhilfe bzw. Einführhilfe 35 aufgezogen
ist, die teilweise eine Verdickung aufweist. Alternativ kann die
Einführhilfe
auch lediglich, z. B. durch entsprechendes Aufblasen, verdickbar
ausgestaltet sein.
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10 zeigt
hier einen weiteren Ausschnitt aus einer Vorrichtung gemäß den 8 und 9, wobei
nunmehr über
die Einführhilfe 35 eine
Vene 11 gezogen ist. Diese ist im verdickten Bereich der
Einführhilfe
ebenfalls nunmehr stark aufgeweitet, wobei der Durchmesser der Vene
im aufgeweiteten Bereich größer ist
als der Durchmesser der Nadelanordnung mit den Nadeln 37.
In 10 ist weiterhin zu erkennen, dass eine Hälfte 33a einer
teilbaren Nadelaufnahme oberhalb der Verdickung auf die Vene gesetzt wird.
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In 11 ist
die Nadelaufnahme 33 aus ihren beiden Teilstücken 33a und 33b fertig
assembliert.
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In 12 ist
zu erkennen, dass nunmehr die Nadeln in Längsrichtung zu dem Mittelstab 31 verschoben
werden bzw. die Vene mit der Aufnahme 33 in Richtung der
Nadeln verschoben wird, so dass die Nadelspitzen von innerhalb der
Vene die Venengefäßwand durchstechen
und in der Aufnahme 33 steckenbleiben.
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13 zeigt
nun wie die beiden Teilstücke der
Nadelaufnahme 33a und 33b nach oben von dem verdickten
Teil der Vene abgezogen werden, wobei die Fäden 34, die an den
Enden der Nadeln 37 befestigt sind, durch die entsprechenden
Durchstichlöcher in
der Vene 11 gezogen werden. Damit sind auch die entsprechenden
Fäden durch
die Öffnung 13 der Vene
durchgezogen, so dass nunmehr die beiden Öffnungen 12 bzw. 13 von
Arterie 10 bzw. Vene 11 miteinander verbunden
werden können.
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Hierzu
ist in den 14A und 14B noch einmal
eine Halterung entsprechend 2 mit
einem Griffstück 1 sowie
in 14B die Gesamtanordnung aus Schuh 2 mit
Nadeln und Fäden 4 sowie
Tischständer 30 mit
Nadeln 37 und Fäden 34 dargestellt. Wie
zu erkennen ist, sind die jeweiligen offenen Fadenenden beider Anordnungen
miteinander verbunden. Nach dem Durchstechen sowohl der Gefäßwand der
Arterie als auch der Vene verlaufen folglich die Fäden 4 bzw. 34 von
außerhalb
der Vene durch eine Einstichöffnung
in der Vene in das Innere der Vene von dort in das Innere der Arterie
und über
eine Durchstichöffnung
in der Gefäßwand der
Arterie wieder nach außen.
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14C und im Ausschnitt hieraus 14D zeigen eine Alternative zu dem Tischständer 30.
Hier ist die Nadelhalterung 32 mit den Nadeln 37 an
einem Griffstück 40 befestigt,
wobei das Griffstück
in eine Spitze ausläuft, über die
in entsprechender Weise die Vene gezogen werden kann. Auch hier
können
Aufziehhilfen bzw. Einführhilfen,
wie oben beschrieben, angeordnet sein.
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15 zeigt
die Darstellung in 14B in vergrößerter Form. Die Fäden sind
an zwei Beispielen 4a, 4b bzw. 34a bzw. 34b dargestellt.
Ansonsten entsprechen die Darstellungen den Figuren in 4 bzw. 12.
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In 16 erfolgt
die Darstellung mit abgezogenen geteilten Aufnahmen 3a, 3b bzw. 33a, 33b, wobei
auch hier wieder als exemplarisch lediglich zwei Fäden 4a, 34a bzw. 4b, 34b dargestellt
sind. Ansonsten entspricht die Darstellung in 16 den
Darstellungen aus 7 und 13.
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17 zeigt
einen Halter 41 für
die geteilten Nadelaufnahmen aus 16. Dieser
Halter 41 besitzt schlitzartige Öffnungen 42, deren
Abstand dem Abstand der Fäden,
die von den geteilten Halterungen 3a, 3b bzw. 33a, 33b ausgehen,
entspricht.
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18 zeigt,
wie eine Halterung 33b in den Halter 41 eingelegt
ist. Die schlitzartigen Öffnungen tragen
hier die Bezugszeichen 42a bis 42e, wobei lediglich
der Faden 34b, der durch den Schlitz 42e läuft, mit
Bezugszeichen versehen ist.
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In 19 ist
dargestellt, wie eine Hälfte 3b einer
Nadelaufnahme und eine Hälfte 33b einer
weiteren Nadelaufnahme nebeneinander in den Halter 41 abgelegt
sind. Um die Enden der jeweiligen Fäden richtig miteinander zu
verknüpfen,
wird nun die Halterung 33b in geeigneter Weise über die
Halterung 3b (20) gelegt. Dadurch befinden
sich automatisch in jedem der Schlitze 42 die beiden Enden
desselben Fadens, beispielsweise mit 4b, 34b bezeichnet.
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Die
Fadenenden können
dann mittels eines Hilfsinstrumentes miteinander verclipt werden. 21 zeigt ein solches Hilfsinstrument,
wobei in 21B das gesamte Instrument 45 mit
Handgriff 46 und Stiel 47 dargestellt ist, während 21A lediglich das Ende des Stieles 47 treibt.
Am Ende des Stieles 47 ist eine Cliphalterung 48 angeordnet,
die insgesamt fünf
Clips 49 aufnimmt. Mit Hilfe dieser Clips 49 können die
jeweiligen Fadenenden miteinander verbunden werden.
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22 zeigt
ein weiteres Hilfsinstrument 45, das jedoch eine Cliphalterung 48 für lediglich
einen Clip 49 aufweist. Stattdessen besitzt das Instrument 45 aus 22 ein
zangenartiges Widerlager 50, so dass mit diesem Instrument 45 zwei
Fadenenden desselben Fadens auf einfache Weise miteinander verclipt
werden können.
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Zu
beachten ist bei den erfindungsgemäßen Verfahren, dass vor dem
Verclippen der jeweiligen Fadenenden die Fäden der Arterienseite und der Transplantatseite
angezogen werden, so dass die Öffnung
der Vene vollständig
und abschließend
auf der Inzission in der Arterie aufliegt. Anschließend können dann
die Fäden
in dieser stramm gezogenen Position miteinander verclipt werden.
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Als
Alternative zu einem Hilfsinstrument, wie es in den 20 und 21 dargestellt ist, können die Fadenenden selbstverständlich auch
konventionell verknotet werden oder andere Verfahren wie Kleben, thermisch
Verformen und dergleichen eingesetzt werden. Es können auch
Clips aus Nitinol (Firma Coalescent Surgical Inc.) eingesetzt werden.
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23 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
für eine
Vorrichtung, die derjenigen aus 8 entspricht.
Diese Vorrichtung weist ein Griffstück 40 auf, an der
eine Basis 61 angeordnet ist. Die Basis 61 dient
als Halterung für
die Nadelhalterung 32, in der sich in ringförmiger Anordnung
Nadeln 37 befinden. In axialer Richtung zu dieser ringförmigen Nadelanordnung 37 ist
eine Nadelaufnahme 62 angeordnet, die Durchgangsöffnungen
aufweist, die in axialer Richtung der einzelnen Nadeln sich erstrecken
und durch die die Nadeln bei axialer Bewegung der Nadelanordnung 37 durchgeführt werden.
Der Aufnahme 62 benachbart ist wiederum eine Nadelaufnahme 33A und 33B angeordnet,
in die die Nadeln bei axialer Bewegung eingeführt werden. Diese Aufnahme 33 ist
eine geteilte Aufnahme, die folglich mit den dann in ihr steckenden
Nadeln 37 in zwei Hälften 33a und 33b geteilt
und entfernt werden kann.
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Sowohl
die Aufnahme 62 als auch die Nadelaufnahme 33 sind
als Hohlkörper
mit einer in axialer Richtung der Nadelanordnung 37 liegenden
Durchgangsöffnungen
ausgebildet. Die Aufnahme 62 und die Nadelaufnahme 33 sind über eine
außenliegende stabförmige Halterung 65 an
der Basis 61 befestigt.
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Wie
in den 23B und 23C zu
erkennen ist, sind die Aufnahme 62 und die Nadelaufnahme 33 so
ausgestaltet, dass der Querschnitt ihrer Durchgangsöffnung verengt
werden kann. Dies kann beispielsweise durch Ausbildung von Luftpolstern
erfolgen. In 23B ist dargestellt, wie ein
Transplantat 11 in die Durchgangsöffnung der Aufnahme 62 und 33 eingeführt ist.
In 23C ist dargestellt, wie nunmehr über die
Druckpolster die Aufnahmen 33 und 62 der Querschnitt
der Durchgangsöffnung
und damit auch der Durchmesser des Transplantats 11 bereichsweise
so verengt wird, dass lediglich an der Oberfläche der Aufnahme 62 der
Querschnitt des Transplantats erhalten bleibt. Dieses verengt sich folglich
von dieser Oberfläche 67 ausgehend
in axialer Richtung der Nadeln 37 trichterförmig. Der
größte Durchmesser
der Durchgangsöffnung
der Aufnahme 62 ist nun so eingestellt, dass er größer ist
als der Durchmesser des Rings der Nadelanordnung 37. Die Verengung
durch die Druckpolster in den Aufnahmen 33 und 62 erfolgt
bis auf einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der
Nadelanordnung 37. Dadurch entsteht ein Übergangsbereich 70 des Transplantats,
in dem sich das Transplantat trichterförmig verengt. Werden nun die
Nadeln in axialer Richtung durch das Transplantat gestochen, so
treten sie im erweiterten Bereich längs der Schnittkante 67 in
das Transplantat ein und werden im trichterförmigen Bereich 70 durch
das Transplantat gestoßen.
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Vorteilhaft
ist es nun, wenn die Aufnahme 62 und/oder die Nadelaufnahme 33 mit
einer Vorrichtung zum Anlegen eines Unterdrucks an die Innenfläche ihrer
Durchgangsöffnung
versehen sind. In diesem Falle kann das Transplantat 11 auf
seiner Außenseite
angesaugt und so fixiert werden. Durch diese Fixierung des Transplantats
durch außenseitiges Ansaugen
wird eine Beschädigung
der Innenseite des Transplantats, insbesondere des Endothels, vermieden.
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24 zeigt die Verknüpfung der Vorrichtung zum Nähen des
Transplantats als auch der Arterie.
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Die
Nadeln in beiden Vorrichtungen sind über Fäden 34 miteinander
verbunden, wobei hier in gleicher Weise wie in 14 lediglich
ein Teil der Fäden
dargestellt sind. Zur weiteren Erläuterung wird auf die entsprechende 14 verwiesen, wobei lediglich die dortige
Vorrichtung zum Nähen
des Transplantats durch die Vorrichtung gemäß 23 zum Nähen des
Transplantats ersetzt ist.
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25 zeigt
diese Anordnung der beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen, deren Nadelenden jeweils über Fäden 4A, 34a bzw. 42, 34b miteinander verbunden
sind.
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26 zeigt
dieselbe Anordnung, nachdem die Nadeln 7 bzw. 37 durch
die Arterie 10 oder das Transplantat 11 gezogen
sind. Die Nadeln 7 bzw. 37 sind dann in die Nadelaufnahmen 3 bzw. 33 eingedrückt und
dort fi xiert. Die Nadelaufnahmen werden nun geteilt in zwei Teilnadelaufnahmen 3a, 3b bzw. 33a und 33b und
mit einer Pinzette 69, deren Enden an die Aufnahme angepasst
sind, entfernt. Anschließend
können
die Nadelaufnahmen 3a, 3b, 33a, 33b in
entsprechende Aufnahmehalter abgelegt werden und durch Festziehen
der Fäden
das Transplantat der Arterie befestigt und damit angenäht werden.
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27 zeigt in ihren Teilbildern A bis I
den genauen Ablauf des Nähens
des Transplantats. Es wird hier eine Vorrichtung gemäß 23 verwendet, wobei dieselben Bezugszeichen
für dieselben
Elemente verwendet werden. 27A zeigt
die Vorrichtung unmittelbar vor dem Nähvorgang. 27B zeigt wie das Transplantat 11 in
die Nadelaufnahme 33 und die Aufnahme 62 eingeführt wird. 27C zeigt das Ansaugen des Transplantats an die
Innenwandung der Durchführung
der Aufnahmen 33 und 62. In Schritt 27D wird
mittels eines Messers 66 entlang der schrägen Oberfläche 67 der
Aufnahme 62 das Transplantat abgeschnitten, so dass dieses
bereits eine Anschrägung
besitzt, die zu der Öffnung
der Arterie, an die das Transplantat 11 angenäht werden
soll, passt. In 27E wird durch Druckpolster
in den Aufnahmen 33 und 62 das Transplantat 11 hinter
seiner Öffnung
und der Schnittfläche 67 verengt.
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In 27F ist dargestellt, wie nunmehr die Nadelanordnung 37 in
axialer Richtung verschoben und dabei die einzelnen Nadeln 37 im
trichterförmigen
Verengungsbereich von innen nach außen durch das Transplantat 11 geschoben
werden.
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27G zeigt nun, wie nach Durchführen der Nadel durch das Transplantat
die Nadelaufnahme 37 in axia ler Richtung über das
Transplantat hinweggezogen wird und anschließend aufgeteilt und die beiden
Teilaufnahmen 33a und 33b von dem Transplantat
entfernt werden.
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27H zeigt einen Halter 41 für die Nadelaufnahmen 33a und 33b,
wobei 27I darstellt, wie die Nadelaufnahme 33b derart
in den Halter eingelegt wird, dass in den Schlitzen 42 des
Halters 41 jeweils ein Faden 34 abgelegt wird.
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Der
weitere Prozess des Annähens
erfolgt dann wie in den vorigen Beispielen beschrieben.
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In
einem weiteren Beispiel könnten
die vorgestellten Instrumente und Vorrichtungen auch als minimalinvasive
Chirurgieinstrumente ausgeführt werden,
so dass eine Eröffnung
des Brustkorbes entfällt
und das Instrument über
kleine Zugänge,
beispielsweise durch einen Trokar, in den Körper eingebracht wird.
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In
weiteren Beispielen können
die Handgriffe 1 auch so gestaltet sein, dass sie von einem
Roboter manipuliert werden können.
So wäre
eine weitgehende Automatisierung des Nähverfahrens möglich.
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Zusammenfassend
lässt sich
feststellen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung es ermöglicht,
Hohlorgane auf einfache und sichere Weise miteinander zu verbinden.