DE19933562A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren des teilweise unterstützten schlagenden Herzens während einer Koronararterien-Bypass-Transplantation - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren des teilweise unterstützten schlagenden Herzens während einer Koronararterien-Bypass-Transplantation

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Stabilisieren des schlagenden Herzens während eines Operationsverfahrens am Herzen, wobei das Herz mittels einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung teilweise unterstützt wird. Erfindungsgemäß wird das Herz durch Verwenden einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung "entlastet", entweder vor oder nach dem Schaffen eines Zugangs zum Ort des chirurgischen Eingriffs durch Ausbilden einer oder mehrerer Öffnungen im Brustkorb eines Patienten. Eine Stabilisier-Vorrichtung wird durch eine Öffnung im Brustkorb eingeführt und in Kontakt mit dem schlagenden Herzen gebracht. Durch das Aufsetzen der Vorrichtung auf das Herz und das Aufbringen einer Stabilisierungskraft auf die Vorrichtung, wird die von der Kontraktion der Herzmuskeln erzeugte Bewegung des Herzens wirkungsvoll eliminiert, so daß das Herz stabilisiert ist und sich die Stelle des chirurgischen Eingriffs, wenn überhaupt, nur minimal bewegt. Typischerweise wird das Herz zunächst mittels einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung entlastet und dann in Kontakt mit dem Stabilisator gebracht, woraufhin das Ausmaß der Bewegung der Anastomose-Stelle eingeschätzt und eine entsprechende Kraft auf den Stabilisator aufgebracht wird, so daß die Kontraktion des schlagenden Herzens an der Eingriffsstelle nur eine minimale unerwünschte Bewegung verursacht. Der Stabilisator läßt sich an einer Halteeinrichtung befestigen, die mechanisch, chemisch oder durch menschliche Einwirkung unbeweglich ...

Description

Von Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems sind jährlich Millionen von Menschen betroffen. Sie sind eine der häufigsten Todesursachen in den USA und weltweit. Der Gesellschaft ent­ steht durch diese Krankheiten enormer Schaden, sowohl durch den Verlust von Menschenleben als auch aufgrund der chirurgischen Behandlungskosten bei Herzpatienten. Eine besonders weit ver­ breitete Form der Herz-Kreislauferkrankungen ist eine Vermin­ derung der Blutversorgung zum Herzen verursacht durch Athero­ sklerose oder andere Krankheiten, die eine Einschränkung des Blutstroms zum Herzen an einer kritischen Stelle des Herz- Kreislaufsystems zur Folge haben. In vielen Fällen ist eine Blockade oder Einschränkung des Blutstroms zum Herzen mittels eines Operationsverfahrens behandelbar, das unter der Be­ zeichnung Koronararterien-Bypass-Transplantation (engl. abge­ kürzt CABG für Coronary Artery Bypass Graft) - oder geläufiger als "Herz-Bypass"-Operation - bekannt ist. Beim CABG wird der Blutstrom zum Herzen wiederhergestellt, indem man einen Zufluß für sauerstoffhaltiges bzw. arterielles Blut mit einem Stück Arterie oder Vene anschließt. Dieses Gefäßstück wird als Gefäß­ transplantat bezeichnet.
Auch wenn das CABG mittlerweile relativ häufig angewandt wird, ist das Verfahren noch immer langwierig und stellt einen traumatischen Eingriff dar, der Schädigungen des Herz-Kreis­ laufsystems, des Hirns und des Blutes selbst zur Folge haben kann, da meist eine Herz-Lungenmaschine (engl. CBP für Cardio­ pulmonary Bypass machine) eingesetzt wird, welche die Sauer­ stoffversorgung und Zirkulation des Blutes gewährleistet. Bei einem herkömmlichen CABG muß der Chirurg einen langen Schnitt entlang der Brustkorbmitte ausführen, durch das gesamte Brust­ bein hindurchsägen, mehrere weitere für das Anschließen des Patienten an eine Herzlungenmaschine erforderliche Verfahrens­ schritte ausführen, und schließlich die Blutversorgung zum Her­ zen und anschließend die Pumpbewegung des Herzens unterbrechen, so daß das Transplantat eingesetzt werden kann. Die langwieri­ gen chirurgischen Eingriffe resultieren z. T. daraus, daß der Patient an die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen werden muß. Es gab mehrere Versuche, das CABG zu einem weniger inva­ siven und traumatischen Eingriff zu machen, die meisten Verfah­ ren erfordern jedoch nach wie vor einen Herzbypass und eine Kardioplegie (Herzlähmung). Die Sicherheit und Wirksamkeit des CABG ließen sich verbessern, wenn der Chirurg während der Ope­ ration den Herzschlag nicht lähmen müßte, so daß der Herz- Lungen-Bypass wegfallen würde. In den letzten Jahren haben einige wenige Chirurgen damit begonnen, das CABG unter Einsatz chirurgischer Verfahren auszuführen, die speziell für eine Durchführung des CABG am schlagenden Herzen entwickelt wurden. Bei diesen Verfahren ist keinerlei Herz-Lungen-Bypass erfor­ derlich, und damit auch keiner der aufwendigen Eingriffe zum Anschließen des Patienten an eine Herz-Lungen-Maschine. Es entfällt die Kardioplegie, der Eingriff ist weit weniger invasiv und im typischen Fall durch einen oder zwei relativ kleine Einschnitte in den Brustkorb ausführbar.
Trotz dieser Vorteile findet das CABG bei schlagendem Herzen keine sehr häufige Anwendung, was zum Teil auf die Schwierigkeit zurückzuführen ist, die notwendigen chirurgischen Verfahren mit herkömmlichen Operationsbestecken auszuführen. Stünden speziell für diesen Zweck entwickelte Instrumente und Verfahren zur Verfügung, mit denen das CABG am schlagenden Herzen durchführbar wäre, fände diese Methode auch breitere Anwendung und die Behandlungsmöglichkeiten ließen sich bei einem bedeutenden Prozentsatz der betroffenen Herz-Kreislauf- Patienten verbessern.
Wie bereits erwähnt erfordert das CABG außerdem das Herstellen einer Verbindung für den Blutstrom zwischen zwei Punkten, so daß ein verstopfter oder "verengter" Abschnitt einer Koronararterie "umgangen" wird (engl. bypass) und der Blutstrom zum Herzen wiederhergestellt wird. Das Befestigen des Transplantats an der Koronararterie wird als "Anastomose" bezeichnet. Bei Verwendung eines freien Transplantatgefäßes wird ein Ende des Gefäßtransplantats, z. B. die Saphenavene, an eine Ausgangsarterie mit ungehindertem Blutdurchgang wie die Aorta angenäht, und das andere Ende des Transplantats an eine Ziel-Koronararterie wie die linke vordere absteigende (engl. abgekürzt LAD für left anterior descending) Arterie, die die Herzmuskeln mit Blut versorgt. Alternativ läßt sich ein ge­ stieltes oder Stiel-Transplantat wie die linke innere Brust­ arterie (engl. abgekürzt LIMA) losschneiden und direkt an der Ziel-Koronararterie befestigen.
Da das "Herzschlag"-CABG bei weiter kontrahierendem und pumpendem Herzmuskel ausgeführt wird, ist die Ausführung einer Anastomose schwierig, weil das Herz weiter in Bewegung ist und Blut zu pumpen versucht, während der Chirurg das Transplantat annäht. Beim Einsetzen des Transplantats während eines CABG- Verfahrens am schlagenden Herzen kann es vorkommen, daß eine Reihe von Nähten durch mehrere extrem kleine Gefäße hindurch angebracht werden müssen, die während der Operation weiter in Bewegung sind. Die Nähte müssen darüber hinaus sehr sorgfältig plaziert werden, damit das Transplantat sicheren Halt hat und keine undichten Stellen entstehen, durch die später Blut aus­ treten könnte. Es ist weiterhin wichtig, den Eingriff schnell auszuführen, weil der Blutstrom durch die Ziel-Koronararterie während des Eingriffs unterbrochen oder verringert ist, so daß das Einsetzen des Transplantats ohne zu großen Blutverlust erfolgt. Ferner sind der Arbeitsraum des Chirurgen und der von ihm einsehbare Bereich begrenzt, da unter Umständen durch einen kleinen Einschnitt im Brustkorb gearbeitet wird oder der Ein­ griff auf einem Videobildschirm sichtbar gemacht wird, wenn am Ort des Eingriffs ein chirurgisches Sichtinstrument verwendet wird.
Gegenwärtig besteht bei Verfahren der Thoraxchirurgie ein Hauptziel darin, während der Operation eine Blutleere des Her­ zens zu vermeiden. Wie bereits erwähnt, kann es beim CABG wäh­ rend der Operation zu einer Verringerung oder Unterbrechung des Blutstroms durch die Ziel-Koronararterie kommen. Die lokale Un­ terbrechung des Blutstroms während der Operation kann zu irre­ versiblen Schäden an dem von der Blutversorgung abgeschnittenen Gewebe führen, was aufgrund der sich ergebenden Auswirkungen auf die Herzfunktion potentiell lebensbedrohliche Konsequenzen für den Patienten haben kann, sowohl während als auch nach dem CABG. Ohne entsprechende Vorsichtsmaßnahmen oder postischämi­ sche Behandlung kann es am Ende zum Absterben von Herzgewebe mit nachfolgender Degeneration der Herzfunktion kommen. Ein Mittel zum Verhindern einer Ischämie des Herzens und eines kardiogenen Schocks besteht darin, die Belastung des Herzens zu reduzieren. Eine solche Belastungsminderung führt bekannterweise zu einem verringerten Sauerstoffverbrauch des Herzens. Die unter der Bezeichnung "Ventrikular-Entlastung" bekannte Verringerung des Energiebedarfs und Sauerstoffver­ brauchs einer Herzkammer läßt sich durch das Installieren einer Kreislauf-Unterstützungsvorrichtung erreichen, welche die normale Blutzirkulation durch das Gefäßsystem des Patienten unterstützt. Eine solche Vorrichtung ist eine Axialpumpe wie die Pumpe HEMOPUMP™ der Firma Medtronic, Inc. aus Minneapolis/­ Michigan. Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, die in einer Kanüle befestigt ist und sich zur Unterstützung der lin­ ken Herzkammer in die Aorta des Patienten einsetzen läßt, was gewöhnlich durch eine Zugangsstelle in der Oberschenkelarterie oder in der aufsteigenden Aorta geschieht. Die Vorrichtung wird durch die Aortenklappe in die linke Herzkammer des Patienten gebracht. Sobald die Vorrichtung positioniert ist, liefert sie einen nichtpulsierenden Blutstrom aus der Kammer, so daß diese weniger Leistung erbringen muß, um eine ausreichende Perfusion der lebenswichtigen Organe zu gewährleisten.
Während dieser "Entlastung" verringern sich Größe und Druck der linken Herzkammer, ähnlich wie bei einer vollstän­ digen Dekompression des Herzens mit der CPB. Dies führt zu einer Spannungsverringerung in der Herzwand, welche nachweis­ lich mit einer Abnahme des Sauerstoffbedarfs des Herzmuskels einhergeht, so daß die Operation weniger gefährlich wird. Es gibt außerdem gewisse Hinweise dafür, daß eine solche Ventri­ kular-Unterstützung einen Anstieg des Blutstroms im Herzmuskel zur Folge haben kann, der seinerseits zur Verringerung von ischämischen Gewebeschäden und -nekrosen beiträgt, die während des CABG bei einem länger andauernden Verschluß einer oder mehrerer Koronararterien entstehen können. Eine teilweise Ventrikular-Unterstützung würde dem Chirurgen außerdem den Zugang zur Rückseite des Herzens ermöglichen, ohne daß die Ventrikular-Leistung wesentlich verringert werden müßte, was bei Manipulationen am Herzen oft der Fall ist.
Wenn die Axialpumpe zur Rechtsherz-Unterstützung verwendet werden soll, wird die Vorrichtung in den rechten Kammervorhof des Patienten eingesetzt und durch die rechte Herzkammer in die Pulmonararterie des Patienten geführt. Ähnlich wie bei der linken Kammer saugt die Axialpumpe Blut aus dem rechten Kammer­ vorhof oder der rechten Kammer und pumpt dieses durch eine in der Pulmonararterie positionierte Auslaßöffnung in die Pulmo­ nararterie. Die physischen Effekte der Rechtsherzentlastung sind ähnlich wie die bei der Linksherzentlastung.
Eine weitere Vorrichtung zum Erhöhen der Herzmuskel-Per­ fusion und zeitweiligen Herzkreislauf-Unterstützung ist die intraaortale Ballonpumpe (IABP). Gewöhnlich wird ein intra­ aortaler Ballonkatheter durch einen perkutanen Schnitt oder mitunter auch einen direkten Venenschnitt in die Oberschenkel­ arterie eingesetzt. Die Vorrichtung wird so weit bewegt, daß das distale Ende des Katheters in der Aorta des Patienten liegt. An dem distalen Katheterende ist eine zur Kreislauf­ unterstützung dienende Ballonpumpe befestigt, die in Gegen­ pulsation zum Herzrhythmus des Patienten expandiert und kontra­ hiert, so daß der Herzkreislauf unterstützt wird. Die IABP läßt sich auch zum Entlasten des rechten Vorhofs oder der rechten Herzkammer verwenden. Weitere Einrichtungen zur Kreislaufunter­ stützung sind Rotations-Blutpumpen, Jarvik-Pumpen, Zentrifugal- Blutpumpen und die direkte mechanische oder manuelle Kompres­ sion des Linksherzens oder des Rechtsherzens.
Unabhängig von der gewählten Einrichtung zum Reduzieren der Belastung und des Sauerstoffverbrauchs des Herzens bleibt jedoch jeder operative Eingriff am schlagenden Herzen extrem schwierig, und die Wirksamkeit des Verfahrens insgesamt ist insbesondere bei multiplen oder Einzel-Bypassoperationen (CABG) verringert. Daher wäre es äußerst vorteilhaft, wenn man das teilweise unterstützte Herz ausreichend stabilisieren könnte, so daß der Chirurg an einem im wesentlichen bewegungslosen Herzabschnitt operieren kann.
Die Erfindung lehrt Verfahren, zur jeweiligen Durchführung der Verfahren ausgelegte Einrichtungen sowie Vorrichtungen, mit denen sich ein schlagendes Herz stabilisieren läßt, während es mit einer Kreislaufunterstützung versehen ist. Die Lehren der Erfindung werden vorzugsweise in Verbindung mit dem Ausführen einer Operation am teilweise unterstützten Herzen angewandt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgendes auf: das Vorsehen einer Kreislaufunterstützung für das schlagende Herz, das Kontaktieren von wenigstens einem Abschnitt des schlagenden Herzens mit einem Stabilisator, und das Aufbringen einer Kraft auf den Stabilisator, so daß der wenigstens eine Abschnitt des schlagenden Herzens im Vergleich zu den übrigen Abschnitten des schlagenden Herzens im wesentlichen bewegungslos ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann das Ausführen eines CABG-Verfahrens aufweisen, wobei der wenigstens eine Abschnitt des schlagenden Herzens die Zielarterie einer Anastomose ist. Der Schritt Vorsehen einer Kreislaufunterstützung weist das Installieren einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung auf, die aus folgender Gruppe ausgewählt wird: einer pulsierenden Ventrikular-Unterstützungsvorrichtung, einer Zentrifugal- Blutpumpe, einer Axial-Blutpumpe, einer intraaortalen Ballon­ pumpe, einer Rotations-Blutpumpe und einer Jarvik-Pumpe. Das Verfahren weist das Ausführen von CABG-Verfahren an vorderen, hinteren und seitlichen Koronararterien auf. Die Kreislauf­ unterstützung läßt sich am Linksherz, und vorzugsweise an der linken Herzkammer vorsehen, wenngleich auch das Unterstützen des linken Vorhofs möglich ist, sowie an der rechten Herzkammer oder dem rechten Vorhof. Möglich ist eine Unterstützung des gesamten Herzens, d. h. des Links- und des Rechtsherzens, oder nur einer Seite des Herzens. Das erfindungsgemäße Verfahren weist ferner den Schritt auf Einstellen der Kreislaufunterstüt­ zung für das Herz am Ende der Operation, insbesondere am Ende eines CABG-Verfahrens an einer stabilisierten Koronararterie.
Die Stabilisierung des Herzens läßt sich durch das Auf­ bringen einer mechanischen Kraft auf das schlagende Herz oder auch durch Anlegen einer Unterdruckquelle an die Oberfläche des Herzens in der Nähe des zu stabilisierenden Abschnitts errei­ chen. Zu den bevorzugten Zugangstechniken gehören das Ausführen einer Sternotomie, einer Thorakotomie, einer Mini-Sternotomie oder Mini-Thorakotomie, endoskopische Zugangsverfahren oder das Verwenden eines sub-xyphoidalen Zugangsverfahrens, so daß ein Arbeitsraum geschaffen wird, in dem sich das Herz stabilisieren und ein Operationsverfahren ausführen läßt.
Vorrichtungen zum Stabilisieren des Herzens bei gleichzei­ tig vorgesehener Kreislaufunterstützung des Herzens weisen fol­ gendes auf: ein System mit einer Vorrichtung zur Kreislauf­ unterstützung, und eine Vorrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens mit einer Welleneinrichtung, wenigstens einem Kontaktglied, das wirkungsmäßig mit der Welleneinrichtung verbunden und so konfiguriert ist, daß es sich in Eingriff mit der Oberfläche des schlagenden Herzens bringen läßt, wobei mit dem Aufbringen einer Kraft auf die Welleneinrichtung bewirkt wird, daß das wenigstens eine Kontaktglied die Oberfläche des schlagenden Herzens um einen ausreichen großen Betrag auslenkt, so daß der stabilisierte Abschnitt im Vergleich zu den übrigen Abschnitten des schlagenden Herzens im wesentlichen bewegungs­ los ist.
Bei einer Ausführungsform werden die beiden Kontaktglieder des Stabilisators in einer im wesentlichen parallelen Ausrich­ tung gehalten und für die Passage der Ziel-Koronararterie zwi­ schen diesen auseinandergespreizt. Der Stabilisator läßt sich so konfigurieren, daß er eine Stabilisierungskraft auf das Herz erzeugt, die eine mechanische Stabilisierungskraft aufweist, oder so, daß er eine Stabilisierungskraft auf das Herz erzeugt, die eine Vakuum-Stabilisierungskraft aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist ein System auf, mit dem sich eine Anastomose leichter ausbilden läßt, so daß ein Verschluß in der Ziel-Koronararterie des schlagenden Herzens umgangen wird, mit: einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Unterdrucks auf die Oberfläche des Herzens, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist mit einer unteren Fläche, die so geformt ist, daß sie sich in Eingriff mit der Herzoberfläche bringen läßt, eine Mehrzahl von Ansaugkanälen mit in der unteren Fläche des Gehäuses angeordneten Öffnungen, und ein Vakuum-Lumen, das wirkungsmäßig mit den Ansaugkanälen verbunden ist; und einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstüt­ zung. Die Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung kann eine pulsierende Ventrikular-Unterstützungsvorrichtung, eine Zentrifugal-Blutpumpe, eine Axial-Blutpumpe, eine intraaortale Ballonpumpe, eine Zirkulations-Blutpumpe und eine Jarvik-Pumpe sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Stabilisator zum Stabilisieren des schlagen­ den Herzens, der zwei im wesentlichen ebene Kontaktglieder auf­ weist, die auf beiden Seiten der Ziel-Koronararterie, an die ein Bypass-Transplantat angenäht wird, in das Herz eingreifen, sowie die Befestigung der Kontaktglieder an einer Wellenein­ richtung, die in verschiedenen Richtungen einstellbar ist und sich an einem Retraktor oder einer anderen feststehenden Halte­ baugruppe befestigen läßt,
Fig. 1A eine Einzelheit der Welleneinrichtung und den Aufbau der einstellbaren Positionier-Vorrichtung,
Fig. 1B ein Kontaktglied mit einer Reibungseinrichtung, die vorzugsweise an der unteren Fläche des Kontaktglieds fest­ gelegt ist,
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform eines Stabili­ sators, der zusammen mit den erfindungsgemäßen Verfahren ver­ wendbar ist und eine einzelne Welleneinrichtung aufweist, die mit jedem der Kontaktglieder verbunden ist, wobei die Teile der Welleneinrichtung miteinander verbunden sind und sich unabhän­ gig voneinander um einen Drehpunkt bewegen lassen, so daß die Kontaktglieder das Oberflächengewebe des Herzens in der Nähe der Ziel-Koronararterie auseinanderspreizen, so daß die Ziel­ arterie am Ort der Anastomose weiter freigelegt wird,
Fig. 3 eine Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens, mit zwei Kontaktgliedern, die zusätzlich jeweils einen federgespannten Rahmen mit einer Verlängerung aufweisen, die am Ort des Eingriffs in das Gewebe eingreift und dieses spreizt, so daß die Koronararterie besser freigelegt wird,
Fig. 4 eine aufblasbare Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens, mit einem Hülsenteil mit mehreren damit verbundenen biegsamen Halteansätzen mit aufblasbaren Teilen, welche sich um das Herz herum an einer oder mehreren Stellen positionieren lassen und ein Lumen aufweisen, das in dem Hülsenteil angeordnet ist und das Einleiten von Luft oder einem biokompatiblen Fluid ermöglichen,
Fig. 5 eine Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens, mit einem System, in das der Reaktor zum Spreizen der Rippen und Schaffen des Zugangs zum Herzen eingebaut ist, wobei der Stabilisator zwei Stabilisierplatten aufweist, die zusammen mit einer Hebelvorrichtung verwendbar sind, so daß die Ziel- Koronararterie besser freigelegt wird,
Fig. 6 einen flexiblen, feststellbaren Arm, der sich beliebig ausrichten läßt, so daß die Kontaktglieder positio­ niert und ausgerichtet werden, bis der erforderliche Grad der Stabilisierung erreicht ist, bei dem der Arm mit einem Stabili­ sator in seiner Position festgelegt ist, wobei sich der flexib­ le, feststellbare Arm an einem Retraktor befestigen läßt und versteift wird, wenn der gesamte Stabilisator richtig positio­ niert ist,
Fig. 7 einen Stabilisator, der für die Lehren der Erfin­ dung verwendbar ist, mit zwei Kontaktgliedern mit einem Verschlußteil zum Verschließen der Ziel-Koronararterie,
Fig. 8A das Innere des Brustkorbs während eines CABG- Verfahrens am schlagenden Herzen, wobei der Stabilisator wirkungsmäßig mit einem Retraktor verbunden ist und zusammen mit einer anderen chirurgischen Vorrichtung verwendet wird, so daß sich die Anastomose ausführen läßt,
die Fig. 8B und 8C den erfindungsgemäßen Stabilisator, wobei dieser durch eine Thoraxöffnung hindurch eingesetzt ist, so daß er das schlagende Herz kontaktiert und auf beiden Seiten einer Ziel-Koronararterie, an die eine Anastomose angenäht wird, in das Herzgewebe eingreift,
Fig. 9 einen Stabilisator, der zusammen mit den erfin­ dungsgemäßen Verfahren verwendbar ist, mit an der Unterseite eines Rippen-Retraktors eingehängten Stabilisator-Stäben, wobei die Stabilisator-Stäbe in eine Sperrklinken-Einrichtung ein­ greifen,
Fig. 10 einen Stabilisator, der zusammen mit der Erfindung verwendbar ist, wobei die Oberfläche des Herzgewebes relativ zum Stabilisator mit Hilfe von Unterdruck stabilisiert wird,
Fig. 11 die aus Fig. 10 ersichtliche Ausführungsform des Stabilisators im Schnitt, mit einer bevorzugten Konfiguration der Ansaugkanäle und einer Druckkammer, mit deren Hilfe der Unterdruck zu jedem der Ansaugkanäle geleitet wird,
Fig. 12 eine alternative Ausführungsform des aus Fig. 10 ersichtlichen Stabilisators, wobei die Ansaugkanäle zum Auf­ bringen des Unterdrucks an zwei im wesentlichen parallelen Kontaktgliedern festgelegt sind, die Teil einer Handvorrichtung sein können, wobei eine Mehrzahl von einzelnen Ansaugkanälen auf einer Linie angeordnet sind,
Fig. 13 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer vorderen Koronararterie aus­ geführt wird, wobei das Herz mittels einer Axialpumpe unter­ stützt wird, die in die Spitze der linken Herzkammer eingesetzt ist und Blut in die absteigende Aorta pumpt, und zur Rechts­ herzunterstützung eine zweite Vorrichtung zur Kreislaufunter­ stützung im rechten Vorhof oder in der rechten Kammer instal­ liert und so konfiguriert ist, daß sie Blut in die Pulmonar­ arterie pumpt,
Fig. 14 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer vorderen Koronararterie aus­ geführt wird, wobei das Herz mittels einer Axialpumpe unter­ stützt wird, die endovaskulär in die linke Kammer eingesetzt ist und über einen Pumpenauslaß in der Pumpenkanüle Blut in den Aortenbogen pumpt, wobei der Zugang zum Eingriffsort über eine Thoraxeröffnung in den Rippen-Zwischenräumen erfolgt,
Fig. 15 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer vorderen Koronararterie ausge­ führt wird, wobei das Herz mittels einer Vorrichtung zur Kreis­ laufunterstützung unterstützt wird, deren Eingangskanüle trans­ septal vom rechten Vorhof aus in den linken Vorhof eingesetzt ist, wobei an der Herzscheidewand Ballon-Verschlüsse angeordnet sind, und deren Ausgangskanüle im Aortenbogen installiert ist, so daß arterielles Blut zugeführt wird, die Rechtsherzunter­ stützung mittels einer zweiten Vorrichtung zur Kreislaufunter­ stützung erfolgt, deren Eingangskanüle durch den rechten Vorhof hindurch in die untere Hohlvene eingesetzt ist, und deren Aus­ gangskanüle in der Pulmonararterie installiert ist, so daß venöses Blut zugeführt wird,
Fig. 16 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer vorderen Koronararterie aus­ geführt wird, wobei die Rechtsherzunterstützung mittels einer Axialpumpe erfolgt, die endovaskulär durch die untere Hohlvene hindurch eingesetzt ist und sich durch den rechten Vorhof schlängelt, wobei die Einlaßöffnung in der rechten Kammer installiert und die am distalen Ende der Vorrichtung angeord­ nete Auslaßöffnung an eine Stelle in der Pulmonararterie ge­ schlängelt ist, so daß venöses Blut geliefert wird,
Fig. 17 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an der rechten Koronararterie (RCA) ausgeführt wird, wobei die Herzunterstützung mittels einer Axialpumpe erfolgt, die durch die Oberschenkelarterie endo­ vaskulär in die linke Kammer eingesetzt ist und arterielles Blut über eine Auslaßöffnung, die proximal zu der in der linken Kammer angeordneten Einlaßöffnung angeordnet ist, in den Aortenbogen pumpt, und der Zugang zum Eingriffsort durch die Öffnung eines in den Brustkorb des Patienten eingesetzten Trokars erfolgt,
Fig. 18 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer vorderen Koronararterie ausge­ führt wird, wobei die Herzunterstützung mittels einer Vorrich­ tung zur Kreislaufunterstützung erfolgt, die im rechten Vorhof oder der rechten Kammer installiert und so ausgelegt ist, daß Blut in die Pulmonararterie gepumpt wird, wobei durch das Ent­ lastert der rechten Kammer ein Arbeitsraum geschaffen wird, über den der Zugang zu den diagonalen Verzweigungen der linken Koronararterie ermöglicht wird, und der Zugang zum Eingriffsort über eine Thoraxeröffnung im Zwischenrippen-Raum erfolgt,
Fig. 19 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer hinteren Koronararterie aus­ geführt wird, wobei die Linksherzunterstützung mittels einer Axialpumpe erfolgt, die über die Subklavikular-Arterie in die linke Kammer eingesetzt ist, und deren Auslaßöffnung proximal zur Einlaßöffnung angeordnet und so installiert ist, daß arterielles Blut in den Aortenbogen geleitet wird, und der Zugang xyphoidal erfolgt, wobei der Brustkorb angehoben und auseinandergespreizt wird, so daß die Rückseite des Herzens zugänglich ist, und
Fig. 20 ein CABG-Verfahren mit Stabilisierung, das gemäß der Lehre der Erfindung an einer randständigen Verzweigung der Zirkumflex-Arterie ausgeführt wird, wobei die Rechtsherzunter­ stützung mittels einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung erfolgt, die in der rechten Kammer installiert und so ausgelegt ist, daß Blut in die Pulmonararterie gepumpt wird, wobei durch das Entlasten der rechten Kammer ein Arbeitsraum geschaffen und ein Drehen des Herzens ermöglicht wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, so daß die stumpfen randständigen Verzweigun­ gen der Zirkumflex-Arterien zugänglich sind.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Stabilisieren des Herzens und zur Kreislaufunterstützung bei Herzoperationen. Die Einrichtungen zum Stabilisieren des schla­ genden Herzens weisen mehrere alternative Baugruppen auf, die sich in Eingriff mit der Oberfläche des Herzens bringen lassen, so daß das schlagende Herz während der Operation stabilisiert wird. Die erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise zum Stabilisieren des schlagenden Herzens bei einer minimal invasiven Herzbypass-Operation (CABG) verwendet, die speziell so entwickelt wurde, daß eine Anastomose ohne Kardioplegie oder Herz-Lungen-Bypass ermöglicht wird. Die Verfahren zum Stabili­ sieren des schlagenden Herzens sind zwar im Zusammenhang mit unterschiedlichen chirurgischen Verfahren anwendbar, doch die hier beschriebenen Verfahren werden am vorteilhaftesten in einem CABG-Verfahren verwendet, bei dem im Brustkorb des Pa­ tienten nur ein oder zwei Einschnitte gemacht oder Zugangs­ punkte hergestellt werden.
Es wurden eine Anzahl von Spezialwerkzeugen und -vorrich­ tungen entwickelt, die besonders gut mit den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind. Diese Vorrichtungen ermöglichen das Stabilisieren des teilweise unterstützten Herzens während eines CABG-Verfahrens oder einer anderen Herzoperation, so daß Nähte oder sonstige Manipulationen von Strukturen auf dem und am Herzmuskelgewebe einfach ausführbar sind. Der Aufbau des Stabi­ lisators läßt sich anhand verschiedener konstruktiver Ausfüh­ rungsformen beschreiben, mit denen das teilweise unterstützte Herz während einer minimal invasiven Operation stabilisiert wird. Die Stabilisator-Einrichtung ist ferner vorteilhaft in einem Mehrkomponenten-System mit einem Retraktor, einem Okklu­ der, einer Gebläse- oder Absaugvorrichtung, einer Vorrichtung zum Halten der Ausgangs-Arterie wie einem LIMA-Halter, oder ähnlichen Vorrichtungen betreibbar, so daß die Anastomose effi­ zienter durchführbar ist. Bei den hierin beschriebenen Verfah­ ren werden mechanische Einrichtungen zum Stabilisieren des teilweise unterstützten schlagenden Herzens verwendet. Bestimm­ te Ausführungsformen sind dabei für Operationen am gesamten Herzen ausgelegt, während andere örtlich begrenzter wirksam und in dem Abschnitt, der in unmittelbarer Nähe zu einer Struktur wie der Zielarterie der Anastomose liegt, verwendbar sind. In jedem Fall wird jedoch das teilweise unterstützte schlagende Herz in dem Abschnitt, in dem ein chirurgisches Verfahren aus­ geführt wird, effektiv stabilisiert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist ein erfindungsgemäß verwendbarer Stabilisator ein oder mehrere, und vorzugsweise zwei Kontaktglieder 1 auf, die an einer steifen oder halbstei­ fen Verbindungswelle 2 befestigt sind, die ihrerseits mit einer Welleneinrichtung 3 verbunden ist. Die Kontaktglieder 1 können im wesentlichen eben oder leicht gebogen sein, so daß sie mit der Form des Herzens übereinstimmen. Die Kontaktglieder 1 können irgendeine von mehreren alternativen Formen aufweisen, z. B. können sie u-förmig ausgebildete Zylinderteile sein, oder zwei im wesentlichen parallele und parallel im Abstand vonein­ ander angeordnete Teile, so daß eine Zielarterie zwischen den Kontaktgliedern positionierbar ist. Die Form der Kontaktglieder läßt sich je nach konkreter Einschätzung des Chirurgen, der Konstruktion der übrigen Merkmale des Stabilisators oder der Konstruktion der anderen Instrumente zum Durchführen der Ana­ stomose variieren. Bei einigen hier beschriebenen Ausführungs­ formen können die Kontaktglieder 1 Öffnungen oder Erweiterungen aufweisen, die sich mit Nähten oder anderen Vorrichtungen ver­ binden lassen, so daß die erforderliche Stabilisierung erzielt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei im we­ sentlichen ebene rechteckige Kontaktglieder 1 jeweils an einem Ende einer durchgängigen Verbindungswelle 2 befestigt und im wesentlichen parallel ausgerichtet, so daß eine Ziel-Koronar­ arterie zwischen ihnen positioniert ist und entlang der Länge der Kontaktglieder 1 verläuft, wenn der Stabilisator in das Herz eingreift, wie aus Fig. 9 A-C ersichtlich ist. Die Kon­ taktglieder 1 können jeweils an einem Ende der Verbindungswelle 2 befestigt sein, die ihrerseits wirkungsmäßig an der Wellen­ einrichtung 3 befestigt ist, wohingegen sich die Konfiguration der Verbindungswelle 2 relativ zu den Kontaktgliedern 1 jedoch je nach Aufbau der Kontaktglieder 1 und den klinischen Aspekten des Verfahrens verändern läßt. Die Verbindungswelle läßt sich z. B. durchgängig ausführen, so daß die Kontaktglieder 1 so an­ schließbar sind, daß die Arterie nicht berührt wird, oder mit einem zusätzlichen Teil, das sich so betreiben läßt, daß es die zwischen den Kontaktgliedern 1 angeordnete Zielarterie berührt, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, und der Blutstrom durch die Zielarterie blockiert wird. Die Kontaktglieder 1, die Verbin­ dungswelle 2 und die Welleneinrichtung 3 sind aus irgendeinem nichttoxischen Material wie biokompatiblem Kunststoff oder rostfreiem Stahl herstellbar, das eine ausreichende Zugfestig­ keit aufweist, so daß es die Stabilisierungskraft aushält, die durch das Betätigen der Welleneinrichtung 3 auf das Herz aufge­ bracht wird, so daß die Kontaktglieder 1 eine Stabilisierungs­ kraft auf das schlagende Herz aufbringen.
Die Welleneinrichtung 3 kann ein einfacher unelastischer Stab oder ein Mehrkomponenten-System sein und ist so ausgelegt, daß an wenigstens einem Punkt entlang ihrer Länge eine Längen- und Richtungseinstellung möglich ist. Auf diese Weise kann der Chirurg die Länge der Welleneinrichtung 3 und die Ausrichtung der Kontaktglieder 1 am distalen bzw. unteren Ende der Wellen­ einrichtung 3 verstellen. Vorzugsweise sind Länge und Ausrich­ tung der Welleneinrichtung 3 relativ zu den Kontaktgliedern 1 mit Hilfe von Steuerelementen einstellbar, die am proximalen bzw. oberen Ende der Welleneinrichtung 3 angeordnet sind. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß der Chirurg den Stabilisator durch Plazieren der Kontaktglieder 1 auf der Herzoberfläche, Aufbringen einer Stabilisierungskraft und anschließendes Fest­ stellen der Kontaktglieder 1 relativ zu der Welleneinrichtung 3 in das schlagende Herz einsetzen kann. Außerdem läßt sich die Welleneinrichtung 3 anschließend in einer fixen Position fest­ legen, und zwar durch Befestigen an einer feststehenden bzw. stabilen Halteeinrichtung wie dem Retraktor, wodurch die Stabi­ lisierungskraft für die Dauer des Verfahrens aufrechterhalten wird. Bei einer Ausführungsform weist die Welleneinrichtung 3 ein Gehäuse 11 auf, dessen Gesamtlänge mittels einer Teleskop- Verstellvorrichtung 4 einstellbar ist, die mit Hilfe einer ringförmigen Flügelschraube 10 betrieben wird, die sich um das Gehäuse 11 herum festspannen läßt. Die Stellung und Ausrichtung der Kontaktglieder 1 bezüglich der Welleneinrichtung 3 sind mittels eines feststellbaren Kugelgelenks 5 einstellbar, das zwischen dem distalen Ende der Welleneinrichtung 3 und der Verbindungswelle 2 angeordnet ist. Das feststellbare Kugelge­ lenk 5 ermöglicht das Positionieren der Welleneinrichtung 3 bezüglich der Kontaktglieder mit drei Freiheitsgraden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das feststellbare Ku­ gelgelenk 5 mittels eines Blocks 6 in der Welleneinrichtung 3 angebracht, der mit dem Kugelgelenk 5 übereinstimmt und an diesem anliegt, so daß die Lage des Kugelgelenks 5 festgelegt ist. Der Block 6 wird gegen das Kugelgelenk 5 gedrückt, wenn ein mit Gewinde versehener und mit einem langen Sechskant- bzw. Inbusrohr 9 verbundener Druckblock 7 mit z. B. einer Flügel­ schraube 8 am oberen Ende der Welleneinrichtung 3 betätigt wird. Im Betrieb wird das untere Kugelgelenk 5 durch Drehen der oberen Flügelschraube 8 gelöst, so daß die Welleneinrichtung 3 relativ zu den Kontaktgliedern 1 stufenlos positionierbar ist, und durch Drehen in entgegengesetzter Richtung wird das Kugel­ gelenk 5 festgestellt, so daß die Lage der Kontaktglieder 1 be­ züglich der Welleneinrichtung 3 festgelegt ist.
Mit dem oberen Ende der Welleneinrichtung 3 kann auch ein oberes Kugelgelenk 13 verbunden sein, so daß die Welleneinrich­ tung 3 bezüglich einer feststehenden Halteeinrichtung wie einem Retraktor mit drei Freiheitsgraden ausrichtbar ist. Die Lage und Ausrichtung der Welleneinrichtung 3 relativ zu der festen Halteeinrichtung läßt sich mittels einer Feststellklinke 14 oder anderen herkömmlichen Vorrichtung festlegen, welche die Bewegung des oberen Kugelgelenks verhindert. Sowohl die Wellen­ einrichtung 3 als auch der Retraktor können die um das obere Kugelgelenk 13 herum angeordnete Feststellklinke 14 oder ir­ gendeine ähnliche Vorrichtung aufweisen, mit der sich die Welleneinrichtung 3 an einer festen Halteeinrichtung wie einem von dem aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Retraktor ausge­ henden Verankerungsabschnitt 15 festlegen läßt.
Wie aus Fig. 1B ersichtlich ist, weisen die Kontaktglieder 1 an ihrer unteren Fläche 5 vorzugsweise Reibmittel 4 auf, mit deren Hilfe die Kontaktglieder 1 sicherer in Eingriff mit dem schlagenden Herz gelangen, wenn eine Stabilisierungskraft auf die Welleneinrichtung 3 aufgebracht wird. Die Reibmittel 4 weisen vorzugsweise eine texturierte Oberfläche auf, welche die untere Fläche 5 der Kontaktglieder 1 bedeckt, und lassen sich aus verschiedenen biokompatiblen Stoffen wie texturiertem Gum­ mi, texturiertem oder geripptem Aluminium, rostfreiem Stahl und dgl. herstellen.
Wie oben erwähnt läßt sich das obere Ende der Wellenein­ richtung 3 an einer feststehenden Halteeinrichtung befestigen, z. B. mittels eines Verankerungsabschnitts 15, der sich als irgendeine Fläche oder Struktur ausbilden läßt, die sich nicht mit dem schlagenden Herzen mitbewegt. Die Welleneinrichtung 3 läßt sich z. B. an einer Haltevorrichtung an dem Retraktorsystem befestigen, das zum Auseinanderspreizen der Rippen für den Zugang zum Herzen verwendet wird, oder an einer feststehenden Baugruppe wie dem Operationstisch oder einer zugehörigen Öff­ nung, die nicht mit dem Patienten verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Welleneinrichtung 3 direkt an einem Teil des Retraktorsystems befestigt, das für das Auf­ nehmen der Welleneinrichtung 3 und das Aufrechterhalten von dessen Position und Ausrichtung während des Verfahrens ausge­ legt ist.
Die Welleneinrichtung 3 läßt sich auch an einem in seiner Form anpaßbaren Arm befestigen bzw. mit einem solchen versehen, der zum Positionieren des Stabilisators am Herzen und anschlie­ ßenden Feststellen desselben nach Aufbringen der Stabilisie­ rungskraft dient. Der anpaßbare Arm ist flexibel und feststell­ bar und kann verschiedene Konfigurationen aufweisen, z. B. eine Mehrzahl von Verbindungsgliedern, Segmenten oder Kreuzgelenken in Reihenanordnung, sowie eine Kabel-Spannvorrichtung, die durch das Innere der Verbindungsglieder verläuft, so daß der gesamte anpaßbare Arm versteift wird, wenn die Kabel-Spannvor­ richtung gespannt ist. Der anpaßbare Arm läßt sich auch aus einem synthetischen Gel oder Polymer wie dem im Handel erhält­ lichen Dymax 183-M ausbilden, das in einem anpaßbaren zylindri­ schen Gehäuse aufgenommen ist und bei Licht- oder Wärmeeinwir­ kung starr wird. Wenn die Welleneinrichtung 3 zusätzlich den anpaßbaren Arm aufweist, läßt sich dieser direkt an der Verbin­ dungswelle 2 oder den Kontaktgliedern 1 befestigen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, läßt sich die Stabili­ sator-Einrichtung auch mit einer Welleneinrichtung 3 aus Ein­ zelwellen versehen, die jeweils mit den Kontaktgliedern 1 verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wellen 3 in einem dazwischenliegenden Drehpunkt 16 miteinander verbunden, so daß die Kontaktglieder 1 relativ zueinander stu­ fenlos parallel positionierbar sind. An dem proximalen bzw. oberen Abschnitt der einzelnen Wellen 3 läßt sich jeweils ein Griff vorsehen, der so ausgelegt ist, daß er mit der Hand ergriffen werden kann, oder ein Verankerungsabschnitt 15, der sich an einem Retraktor oder an einer anderen feststehenden Halteeinrichtung befestigen läßt. Wie bei den anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kann die Länge der Wellen 3 mittels eines herkömmlichen Teleskopaufbaus einstellbar sein. Bei einem solchen Aufbau weist eine erste Welle 18 ein teil­ weise hohles Segment 17 auf, in dem sich der Komplementärab­ schnitt der zweiten Welle 19 aufnehmen läßt. Sowohl die erste Welle 18 als auch die zweite Welle 19 lassen sich mit den Kontaktgliedern 1 verbinden und mit einem herkömmlichen und aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Feststellmechanismus verse­ hen. Die Welleneinrichtung läßt sich ferner mit einer Zugfeder- Vorrichtung mit einer Achse 21 versehen, die jeweils zwischen einem an dem Kontaktglied 1 festgelegten Abschnitt der Wellen­ einrichtung 3 und den übrigen Teilen dieser auslenkbar ist. Bei dieser Konfiguration bleiben die Kontaktglieder 1 in der Nähe der Anastomose gegen das Herz gespannt, wenn das proximale Ende der Welleneinrichtung 3 an einer festen Halteeinrichtung fest­ gelegt ist. Die Welleneinrichtung läßt sich auch mit einer Ver­ riegelung 18 versehen, so daß die Lage der Einzelwellen 18 relativ zueinander festgelegt wird. Bei dieser Ausführungsform sind vorzugsweise auch an jedem Kontaktglied 1 Reibmittel 4 wie oben beschrieben befestigt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausfüh­ rungsform ergibt sich daraus, daß die Kontaktglieder 1 in paralleler Anordnung voneinander weg bewegbar sind. Folglich lassen sich die Kontaktglieder 1 zuerst so positionieren, daß sie in Eingriff mit der Oberfläche des Herzgewebes gelangen, woraufhin eine Stabilisierungskraft aufgebracht und gleich­ zeitig das proximale bzw. obere Ende der Welleneinrichtung 3 gespreizt wird. Durch Aufbringen der Stabilisierungskraft wird das Gewebe auf beiden Seiten der Zielarterie stabilisiert. Durch das gleichzeitige Spreizen des proximalen Abschnitts der Welleneinrichtung 3 wird das im Eingriff mit den Kontaktglie­ dern 1 befindliche Gewebe gedehnt, so daß die Ziel-Herzarterie stabilisiert und besser freigelegt wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, lassen sich die Kontakt­ glieder 1 ferner mit einem federgespannten Rahmen 21 versehen, der eine bewegliche Verlängerung 22 mit Stiften oder einer zugehörigen Reibeinrichtung 4 für den Eingriff in das Gewebe in der Nähe der Zielarterie aufweist. Die Bewegung der Verlänge­ rung 22 ist mittels einer Federeinrichtung 23 vorgespannt, welche die Verlängerung 22 an das Kontaktglied 1 heranzieht, wenn die Verlängerung 22 manuell in Eingriff mit dem Gewebe positioniert worden ist. Diese Ausführungsform der Erfindung wird genauso wie die anderen hier beschriebenen Ausführungs­ formen verwendet, wobei mit der Verlängerung 22 eine bessere Freilegung der Zielarterie gewährleistet wird. Wie bei den anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung lassen sich die Kontaktglieder 1 jeweils an einem Ende einer Verbindungswelle 2 befestigen, die ihrerseits an einer Wellen­ einrichtung 3 angebracht ist, wie bereits oben beschrieben wurde. Die Verbindungswellen 2 lassen sich ferner mittels eines herkömmlichen Gewindestabs 24 mit einer Positionier-Flügel­ schraube 25 relativ zueinander positionieren.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist die hier gezeigte Ausführungsform des Stabilisators ein längliches Hülsenteil 26 auf, das wie ein Riemen um das Herz gewunden ist, so daß die Bewegung des Herzens beschränkt wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann nützlich, wenn der Zugang zum schlagenden Herzen über eine Brustkorberöffnung erfolgt. Das Hülsenteil 26 wird um das Herz herum angeordnet und so betätigt, daß seine beiden Enden durch die Brustkorböffnung aus dem Brustkorb he­ raus verlaufen. Bei Bedarf läßt sich wenigstens ein Ende jedes Hülsenteils 26 an dem Retraktor befestigen, so daß die Position des Hülsenteils 26 festgelegt ist. Das Hülsenteil 26 kann eine Mehrzahl von Halteansätzen 27 aufweisen, die in Eingriff mit der Außenseite des Herzens gelangen, so daß dieses festgelegt wird. Die Halteansätze 27 können an der Stelle, an der sie die Herzoberfläche berühren, mit Reibmitteln 4 versehen sein, die an der direkt am Herzen angreifenden Oberfläche angebracht sind. Die Halteansätze 27 lassen sich mit oder als aufblasbare Teile 28 ausbilden, die das Herz gegenüber dem Hülsenteil 26 abpolstern und die Bewegung des stabilisierten Herzens aufneh­ men. Wenn das Hülsenteil 26 eine Mehrzahl von aufblasbaren Teilen 28 aufweist, ist es vorzugsweise ferner mit wenigstens einem Lumen 29 versehen, durch das sich Luft oder ein biokom­ patibles Fluid in die aufblasbaren Teile 28 einleiten lassen, wobei letztere separat oder gleichzeitig aufblasbar sein können. Im ersteren Fall weist jedes der aufblasbaren Teile 28 ein separates Lumen 29 auf. Beim Einsetzen des Hülsenteils 26 in den Brustkorb sollten die aufblasbaren Teile 28 nicht aufgeblasen sein, und das Einsetzen erfolgt manuell oder mittels einer herkömmlichen Führung bzw. eines Führungsdrahts. Jeder der Halteansätze 27 kann an dem Hülsenteil 26 festgelegt oder entlang des Hülsenteils 26 verschiebbar sein. Alternativ läßt sich ein aufblasbares Teil 28 allein oder in Kombination mit wenigstens einem anderen aufblasbaren Teil 28 in unmittel­ barer Nähe der Ziel-Koronararterie positionieren, so daß eine örtlich begrenztere Stabilisierung erreicht wird. Das aufblas­ bare Teil 28 läßt sich so anordnen, daß es neben der Ziel- Koronararterie liegt oder diese umgibt, und kann Öffnungen aufweisen, die im Körper des Teils angeordnet sind, durch welches hindurch die chirurgischen Verfahren ausgeführt werden.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann die Stabilisatorein­ richtung wenigstens eine Stabilisierplatte aufweisen, die an einer festen Halteeinrichtung befestigt und zusammen mit einem Hebelteil verwendbar ist, so daß die Zielarterie während des Ausführens der Anastomose besser freigelegt wird. Bei dieser Ausführungsform weist die Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens eine linke und eine rechte Stabilisier­ platte 30, 31 auf, die so ausgerichtet sind, daß sie am Ort der Anastomose zu beiden Seiten der Zielarterie eine nach unten gerichtete Kraft auf das Gewebe aufbringen, und die im wesent­ lichen eben oder gekrümmt ausgebildet sein können, so daß die mit der Oberfläche des Herzens übereinstimmen. Eine der beiden oder beide Stabilisierplatten 30, 31 können einen Rand 27 aufweisen, der entlang seiner Länge nach unten gebogen ist, so daß das Gewebe in der Nähe der Arterie nach unten gedrückt und die Arterie während der Anastomose besser freigelegt wird. Der Rand 27 der Stabilisierplatten 30, 31 weist vorzugsweise ein separates Hebelteil 33 auf, das im wesentlichen parallel zu der Arterie und jeweils an einer der beiden Seiten dieser verläuft. Der obere Abschnitt jedes Hebelteils 33 berührt die Unterseite der Stabilisierplatte 30 bzw. 31. Bei dieser Ausführungsform sind die Hebelteile 33 im wesentlichen zylindrisch, verlaufen jeweils entlang der Länge der Stabilisierplatte durch diese hindurch und sind parallel zum Rand 27 der Stabilisierplatte 30 bzw. 31 angeordnet. Die Hebelteile 33 sind fest positioniert und lassen sich mittels einer Naht am Herzen befestigen. Bei dieser Konfiguration berührt jede der entlang ihrer Länge mit dem Hebelteil 33 verbundenen Stabilisierplatten 30, 31 das Herz derart, daß das Gewebe auf beiden Seiten der Zielarterie von dem Rand 27 nach unten gedrückt wird, so daß die Bewegung des schlagenden Herzens begrenzt wird. Die Stabilisierplatten 30, 31 lassen sich je nach Bedarf aneinander befestigen oder unabhängig voneinander bewegen.
Jede der Stabilisierplatten 30, 31 ist gegenüber dem Rand 27 an einer von dem Hebelteil 33 verschiedenen Stelle mit einer Welleneinrichtung 3 verbunden, welche die Stabilisierplatte 30 bzw. 31 in Position hält und relativ zu den Hebelteilen 33 manipulierbar ist, so daß die Ränder 27 in Eingriff mit dem Herzen gelangen. Die Welleneinrichtung 3 ist vorzugsweise an einer dem Rand 27 gegenüberliegenden Stelle und entfernt von der Stelle, an der das Hebelteil 33 die Stabilisierplatte 30 bzw. 31 berührt, an der jeweiligen Stabilisierplatte 30, 31 befestigt, so daß eine maximale Hebelwirkung erzeugt wird, wenn die Stabilisierplatten 30, 31 am Befestigungsabschnitt der Welleneinrichtung 3 nach oben gezogen werden. Die Wellenein­ richtung 3 kann wie bereits hierin erläutert aufgebaut und sollte ausreichend lang sein, so daß sie sich vom Chirurgen betätigen läßt. Wie bereits erwähnt, kann die Welleneinrichtung auch an dem Retraktor befestigt sein, so daß die Stabilisier­ platten 30, 31 während des Verfahrens festgelegt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Länge der Welleneinrichtung 3 relativ zu dem Retraktor oder einer anderen festen Halteeinrichtung einstellbar. Die Welleneinrichtung 3 kann z. B. teleskopisch sein, wie oben beschrieben, oder einen Hohlstab 34 aufweisen, in dem eine unelastische Welle 35 aufgenommen ist, die ihrerseits an dem Retraktor festgelegt ist. Die unelastische Welle 35 kann ebenfalls im wesentlichen hohl sein und einen durch sie hindurch verlaufenden Faden oder ein sonstiges Nähmaterial 36 aufweisen, welches auch in Längs­ richtung durch den Hohlstab 34 hindurch verläuft. Bei dieser Konfiguration ist jeweils ein Ende des Fadens oder des Näh­ materials 36 an der Stabilisierplatte 30 bzw. 31 befestigt, und das andere Ende verläuft durch den Hohlstab 34 oder die unela­ stische Welle 35 bis zu einer Stelle, wo es von dem Chirurgen gehandhabt werden kann. Dadurch läßt sich die Lage der Stabili­ sierplatten 30, 31 "ferneinstellen". Wenn der Faden oder das Nähmaterial 36 gespannt bzw. an diesem gezogen wird, dreht sich die Stabilisierplatte 30 bzw. 31 um das Hebelteil 33 und der Rand 27 der Stabilisierplatte 30 bzw. 31 drückt das Gewebe auf der jeweiligen Seite der Zielarterie nach unten.
Die aus Fig. 6 ersichtliche Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens, bei der die Welleneinrichtung einen flexiblen, feststellbaren Arm 37 mit einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Gelenk­ stücken 38 aufweist, die das Positionieren des flexiblen Arms 37 in jede Richtung ermöglichen, bis die gewünschte Konfigu­ ration erzielt ist und der flexible Arm 37 zu einer fixen Konfiguration festgestellt werden kann, was durch Festziehen einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Kabel-Spannvor­ richtung erfolgt, die an einem axial durch die miteinander verbundenen Gelenkstücke 38 verlaufenden Kabel 39 befestigt ist. Jedes der Gelenkstücke 38 weist einen Kugelabschnitt 38a und einen Aufnahmeabschnitt 38b auf, wobei der Kugelabschnitt 38a entsprechend in den Aufnahmeabschnitt 38b paßt. Das proxi­ male bzw. oberste Ende des flexiblen, feststellbaren Arms 37 läßt sich an einer festen Halteeinrichtung oder am Retraktor befestigen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der flexible, feststellbare Arm 37 eine Reihe von miteinander ver­ bundenen Gelenkstücken 38 auf mit einem durch die Mitte jedes Gelenkstücks 38 verlaufenden Kabel 39, so daß der flexible, feststellbare Arm 37 in einer unelastischen Lage festgelegt wird, wenn das Kabel 39 gestrafft ist. Aus Fig. 6 ist ebenfalls eine Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, bei welcher die Kontaktglieder 1 zwei im wesentlichen parallele Elemente 1a, 1b und so angeordnet sind, daß sie eine einfache Klemmvorrichtung 40 aufzunehmen in der Lage sind, die an der Oberfläche des Herzens befestigt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Klemmvorrichtung 40 jeweils zwischen den beiden parallelen Elementen 1a, 1b des Kontaktglieds 1 angeordnet, so daß die Lage des Herzgewebes bezüglich der Kontaktelemente 1 festlegbar ist. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind die Kontaktglieder 1 vorzugsweise im wesentlichen parallel angeord­ net, so daß die Zielarterie der Anastomose zwischen ihnen hin­ durchverläuft. Die Klemmvorrichtungen 40 werden mit einer Naht am Herzen befestigt, wobei das Nähmaterial 41 dann ebenfalls an dem Kontaktglied 1 festlegbar ist. Dies erfolgt mittels eines Schlitzes, der einen Einweg-Feststellmechanismus zum Festlegen des Nähmaterials 41 bildet, oder durch Befestigen an einem Rundstab, der im Körper des Kontaktglieds 1 angeordnet ist. Das Nähmaterial 41 kann dann durch den Schlitz hindurch oder an dem Stab im Kontaktglied 1 festgebunden werden, so daß das Herz stabiler an dem Kontaktglied 1 fixiert ist. Ein weiterer Vor­ teil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Stabilisator über das Nähmaterial 41 direkt am Herzgewebe befestigt ist, so daß die stabilisierte Arterie auch dann bewegungslos bleibt, wenn sich das Herz zur Seite oder nach unten bewegt.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, kann der Stabilisator wirkungsmäßig mit einem Arterien-Okkluder 42 verbunden sein, der vorzugsweise an den Kontaktgliedern 1 oder der Verbindungs­ welle 2 befestigt ist. Der Arterien-Okkluder 42 kann ein halb­ steifes Teil mit einem stumpfen Abschnitt 43 aufweisen, das so positionierbar ist, daß der stumpfe Abschnitt 43 in Eingriff mit der Zielarterie 55 gelangt und diese so weit zusammen­ drückt, daß der zwischen den Kontaktgliedern 1 verlaufende Abschnitt der Zielarterie 55 blockiert bzw. verschlossen wird und der Blutstrom durch die Arterie im wesentlichen verringert oder unterbunden wird. Der Okkluder 42 weist vorzugsweise einen Wellenabschnitt 44 auf, der so durch die Verbindungswelle 2 verläuft, daß der stumpfe Abschnitt 43 des Okkluders 42 von einer Stelle über der Zielarterie 55 zu einer Stelle bewegbar ist, an welcher er den Blutstrom ausreichend blockiert.
Aus Fig. 8A ist die erfindungsgemäße Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens 54 während des Gebrauchs zusammen mit einem Rippen-Retraktor 50 und Zusatzvorrichtungen 51, 52 ersichtlich, die während des CABG am schlagenden Herzen verwendbar sind. Die Rippen sind mittels der Spreizbacken 53 des Retraktors auseinandergespreizt, so daß ein Zugangsraum zum Einführen chirurgischer Instrumente wie dem erfindungsgemäßen Stabilisator 54 geschaffen wird. Der Stabilisator 54 ist in Kontakt mit dem Herzen gebracht worden, so daß die Kontakt­ glieder proximal zu der Zielarterie 55 positioniert sind. Sobald eine ausreichende Stabilisierungskraft zum Minimieren der Bewegung des schlagenden Herzens aufgebracht worden ist, wird der Stabilisator 54 in seiner Position festgestellt, vorzugsweise durch Befestigen an dem Rippen-Retraktor 50.
Der Zugangsraum für Operationen am schlagenden Herzen läßt sich mittels einer Anzahl weiterer Verfahren schaffen. Der Re­ traktor stellt jedoch eine bevorzugte Vorrichtung zum Schaffen eines solchen Zugangsraums dar. Das jeweils bevorzugte Verfah­ ren zum Schaffen des Zugangs zum Ort der Anastomose wird generell ausgehend vom konkreten Krankheitsbild gewählt. Zu den möglichen Zugangsverfahren gehören die Median-Sternotomie oder die Thorakotomie, minimal invasive Operationsverfahren wie Mini-Sternotomie oder Mini-Thorakotomie, oder endoskopische Verfahren, welche durch eine kleine Trokaröffnung oder einen kleinen Einschnitt oder eine Hauptvene oder -arterie des Patienten hindurch durchgeführt werden. Der Zugang läßt sich auch sub-xyphoidal oder xyphoidal herstellen, wie in der US- Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 09/071 757 beschrieben ist, die durch Bezugnahme vollständig zu einem Bestandteil dieser Anmeldung gemacht wird.
Der aus Fig. 8B ersichtliche Stabilisator 54 ist eine Ausführungsform, die im wesentlichen der eben beschriebenen und aus Fig. 1 ersichtlichen gleicht, mit zwei rechteckigen, im wesentlichen ebenen Kontaktgliedern 1, die proximal zu einer Zielarterie 55 angeordnet werden. Die Welleneinrichtung 3 ist anpaßbar, so daß sie sich bequem an dem Rippen-Retraktor 50 befestigen läßt. Wie aus Fig. 8B ersichtlich ist, lassen sich die Ausrichtung und Lage der Kontaktglieder 1 relativ zu der Welleneinrichtung 3 durch Betätigen der Flügelschraube 8 am proximalen Ende des Instruments problemlos einstellen, während sich der Stabilisator fortwährend in Kontakt mit dem Herzen befindet.
Aus Fig. 8C ist ein späteres Verfahrensstadium ersicht­ lich, in dem die Anastomose durch das Annähen an der Zielar­ terie 55 ausgeführt wird. Mit dem Stabilisator 54 wird am Ort der Anastomose während der Dauer des Verfahrens eine Stabili­ sierungskraft aufrechterhalten.
Da der verfügbare Zugang und Arbeitsraum begrenzt sein kann, lassen sich einige Ausführungsformen der Erfindung im wesentlichen im Brustkorbinneren aufnehmen, wie aus Fig. 9 bis 11 ersichtlich ist. Dazu ist der Stabilisator vorzugsweise an der Unterseite des Rippen-Retraktors 50 angebracht, und zwar zu beiden Seiten der vom Rippen-Retraktor 50 durch das Auseinan­ derspreizen der Rippen erzeugten Öffnung.
Aus Fig. 9 ist der Rippen-Retraktor 50 in einer geöffneten Stellung ersichtlich, in der die Spreizbacken 53 in die Rippen eingreifen und diese auseinanderspreizen. Zwei Stabilisierstäbe 72 mit einer jeweils an ihrem Ende befestigten herkömmlichen Sperrklinken-Einrichtung 73 sind unterhalb des Retraktors ange­ ordnet. Die Sperrklinken-Einrichtung 73 weist eine Mehrzahl von an den Stabilisierstäben 72 vorgesehenen Zähnen 74 sowie eine Sperrklinken-Öffnung 75 auf, durch welche sich die Stabili­ sierstäbe 72 in einer Richtung hindurchbewegen lassen, so fern sie nicht mittels eines Entsperrmechanismus entsperrt ist. Die Stabilisierstäbe 72 sind nach unten gebogen, so daß der un­ terste Abschnitt 76 der Stabilisierstäbe 72 proximal zum Ort der Anastomose in das schlagende Herz eingreift, wenn die Stäbe durch die Sperrklinken-Einrichtung 73 hindurchbewegt werden.
Aus Fig. 10 und 11 ist ein Stabilisator ersichtlich, der zusammen mit den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist und dessen Vorteil darin besteht, daß er einen Unterdruck auf die Herzoberfläche aufbringt, so daß ein Abschnitt dieser während des chirurgischen Eingriffs in einer bestimmten Lage fixiert bleibt. Der negative bzw. Unterdruck wird dem Instrument zuge­ führt und an mehreren Punkten der Herzoberfläche angelegt, die in der Nähe oder Umgebung des Herzabschnitts liegen, dessen Lage während des Verfahrens festgelegt werden soll. Die Instrumente weisen mehrere Ansaugkanäle auf, die in Kontakt mit dem Herzen gebracht werden, woraufhin durch das Instrument hindurch ein Unterdruck angelegt wird, so daß die Lage des an der Unterseite des aufgesetzten Instruments angeordneten Gewe­ bes festgelegt wird. Die Instrumente können ferner eine abge­ dichtete, luftdichte Druckkammer aufweisen, die sich wirkungs­ mäßig mit einem Druckeinlaß verbinden läßt, so daß der Unter­ druck zu den Ansaugabschnitten geleitet wird. Alternativ läßt sich an jedem Ansaugkanal eine diesem zugeordnete Vakuumleitung befestigen.
Eine aus Fig. 10 und 11 ersichtliche Ausführungsform des Stabilisators ist ein Instrument mit einem ringförmigen Gehäuse 81, das je nach Konstruktion und konkretem Anwendungsfall des Instruments auch eine entsprechend andere Form aufweisen könn­ te. Der Instrumentenkörper kann z. B. auch ein Gehäuse aufwei­ sen, das ein Abschnitt eines kreisförmigen, ovalen, semi-ova­ len, u-förmigen oder geradlinig ausgebildeten Teils ist. Der die Ansaugkanäle 82 aufweisende Abschnitt des Gehäuses 81 hat eine untere Fläche 6, die an der Oberfläche des Herzens abge­ stützt wird und daher im wesentlichen eben oder in solchem Maße gekrümmt sein sollte, daß sich die Ansaugkanäle 82 gleichzeitig in übereinstimmenden Kontakt mit dem Herzen bringen lassen. Wie aus Fig. 10 und 11 ersichtlich ist, sind die Ansaugkanäle 82 bei einer Ausführungsform des Stabilisators in gleichen Abstän­ den voneinander entlang des Umfangs des Gehäuses 81 angeordnet.
Aus Gründen der Stabilität sind die benachbarten Ansaugkanäle 82 vorzugsweise jeweils im wesentlichen äquidistant voneinander angeordnet und an den Kontaktstellen zum Herzen über den gesam­ ten betreffenden Abschnitt des Instruments verteilt, so daß das Instrument bei Anlegen eines Unterdrucks stabiler an der Herz­ oberfläche festgelegt wird. Das Gehäuse 81 läßt sich ferner mit einer oder mehreren Instrumentenöffnungen 89 versehen, durch welche sich ein chirurgisches Instrument zum Eingriffsort füh­ ren läßt, so daß dieses an dem oder in der Nähe des festgeleg­ ten Herzgewebe-Abschnitts betreibbar ist.
Das Gehäuse 81 kann ferner in seinem Inneren eine Einrich­ tung aufweisen, mit der sich ein Unterdruck zu den Ansaugkanä­ len 82 leiten läßt. Jeder der Ansaugkanäle 82 kann z. B. eine ihm zugeordnete Vakuumleitung 83 aufweisen, mit der jeweils ein Unterdruck zu dem Ansaugkanal 82 geleitet wird. Vorzugsweise wird der Unterdruck jedoch von einer einzelnen Vakuumleitung 83 über einen Einlaß 85 in eine luftdichte, abgedichtete Druckkam­ mer 84 in dem ringförmigen Gehäuse 81 eingeleitet, die den Unterdruck ihrerseits zu jedem der Ansaugkanäle 82 leitet. Wenn eine Unterdruck-Quelle an den Einlaß 85 angeschlossen wird, wird der Unterdruck durch den Einlaß 85 hindurch in das Instru­ ment eingeleitet, so daß in der Druckkammer 84 ein Unterdruck erzeugt wird, der zu jedem der Ansaugkanäle 82 weitergeleitet wird. Das Gehäuse kann ferner wenigstens eine Instrumentenöff­ nung 89 aufweisen, die vorzugsweise in Breitenrichtung des Gehäuses verläuft und so geformt ist, daß sich darin ein Instrument aufnehmen läßt. Beim Betrieb besteht ein Vorteil darin, daß das Gehäuse 81 als eine zuverlässige Basis oder Plattform für anderen Instrumente verwendbar ist, die vorteil­ haft an dem mittels Unterdruck fixierten Herzabschnitt verwend­ bar sind. Die Instrumentenöffnung 89 kann eine einfache Öffnung im Gehäuse 81 oder auch so ausgelegt sein, daß sich ein be­ stimmtes Instrument wirkungsmäßig darin aufnehmen läßt, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Beim Betrieb wird das Instrument durch Verschieben der Lage des Gehäuses 81, so daß jeder der Ansaugkanäle 82 an dem Herzgewebe anliegt, behutsam auf der Herzoberfläche positio­ niert. Wenn das Instrument auf der Herzoberfläche positioniert ist, wird durch die Vakuumleitung 83 und den Einlaß 85 hindurch Unterdruck angelegt, während sich das Gehäuse vorsichtig weiter verschieben läßt, so daß sichergestellt wird, daß der Unter­ druck das Herzgewebe an jedem der Ansaugkanäle 82 festlegt. So­ bald die Ansaugkanäle wirkungsmäßig an der Herzoberfläche befe­ stigt sind, ist der Abschnitt der Herzoberfläche bezüglich des Instruments festgelegt. Nach Anlegen des Unterdrucks läßt sich das Instrument an einer stabilen Halteeinrichtung wie einem Rippen-Retraktor oder einer anderen Baugruppe befestigen, die sich bezüglich des schlagenden Herzens nicht bewegt.
Aus Fig. 11, einem Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 10, sind das Innere der Druckkammer 84 und die zugeordneten Durchgänge oder Kanäle ersichtlich, die den Ansaugkanälen 82 zugeordnet sind, so daß der Unterdruck in der Druckkammer 84 über den Einlaß 85 aus der Vakuumleitung 83 zugeführt und schließlich zu den Ansaugkanälen 82 geleitet wird. Die Ansaug­ kanäle 82 weisen jeweils eine im wesentlichen kreisförmige Öffnung 92 auf, die in der unteren Fläche 86 angeordnet ist. Obwohl diese Ausführungsform einen einzelnen Einlaß 85 auf­ weist, so daß der Druck über die Druckkammer 84 zu jedem der Ansaugkanäle 82 geleitet wird, lassen sich eine oder mehrere der Ansaugkanäle 82 auch mit jeweils einem unabhängigen Einlaß 85' für eine separate Vakuumleitung 83' versehen.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, läßt sich die Vorrichtung nach Fig. 10 auch mit zwei parallelen Kontaktgliedern 173 ver­ sehen, die linear ausgebildet sind und an ihrer Unterseite je­ weils eine Ansaugfläche aufweisen. Die Ansaugkanäle 82 können in eine von Hand zu haltende Vorrichtung 170 eingebaut sein, die eine Welle 171 aufweist, welche an einer die Ansaugkanäle 82 aufweisenden Ansaugteil-Baugruppe 172 befestigt ist, sowie wenigstens eine Vakuumleitung 83 und einen Block 173, in dem die Ansaugkanäle 82 ausgebildet sind. Diese Ausführungsform läßt sich mittels Handgriffen 174 von einem Chirurgen oder OP- Assistenten betätigen, anstelle der Handgriffe 174 läßt sich aber auch eine herkömmliche und aus der Zeichnung nicht er­ sichtliche Zusatzbaugruppe zum Befestigen der Welle 171 an einer stabilen Halteeinrichtung wie einem Retraktor oder einer anderen feststehenden Baugruppe dieser Art vorsehen, die während des Eingriffs verfügbar ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Wellen 171 mittels eines Drehgelenks 175 an einer mittleren Stelle in der Welle 171 miteinander ver­ bunden, so daß sich jede der Ansaugkanal-Baugruppen unabhängig von der anderen positionieren läßt - entweder vor oder nach Aufbringen des Unterdrucks. Bei dieser Konfiguration läßt sich das Herzgewebe, das an den Kontaktstellen mit der Ansaugkanal- Baugruppe 172 wirkungsmäßig an dem Instrument befestigt ist, dadurch auseinanderziehen, daß ein Unterdruck durch die Ansaug­ kanäle 82 aufgebracht und anschließend die steifen Wellen 171 oder die Handgriffe 174 des Instruments 170 bewegt werden, so daß jede der Ansaugkanal-Baugruppen 172 um einen Betrag von der anderen wegbewegt wird. Die Ansaugkanal-Baugruppe 172 weist einen Block 173 mit den Ansaugkanälen 82 und eine Aufnahmeein­ richtung 179 auf, die am unteren Ende der Welle 171 angeordnet und so geformt ist, daß sich der Block 173 darin aufnehmen und der Unterdruck von der Vakuumleitung 83 zu den Ansaugkanälen 82 in dem Block leiten läßt. Der Unterdruck wird vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Vakuumleitungen 83 aufgebracht, die z. B. parallel zu der Welle 171 verlaufen und in dem Block 173 mit den Ansaugkanälen 82 oder an irgendeiner anderen geeigneten Stelle der Ansaugkanal-Baugruppe 172 enden. Bei einer bevorzug­ ten Ausführungsform sind die Blöcke 173 im wesentlichen recht­ eckige Teile, in denen die Ansaugkanäle 82 in geringen Abstän­ den Voneinander in horizontalen Reihen angeordnet sind.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrie­ ben. Ein erster Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Vorsehen einer Kreislaufunterstützung für das Herz, wozu entweder eine Rechtsherz-Unterstützung, eine Linksherz-Unter­ stützung oder eine Biventrikular-Unterstützung verwendbar ist. Möglichkeiten zum Schaffen einer Kreislauf-Unterstützung sind z. B. das Verstärken der Kreislauftätigkeit des linken oder rechten Herzens, so daß der systemische Druck in den Arterien und Venen oder anderen großen Gefäßen aufrechterhalten wird, das mechanische Verstärken der physischen Kontraktion einer der beiden Kammern, oder ein anderweitiges mechanisches Unterstüt­ zen der Funktion des Kreislaufsystems des Patienten. Aus Fig. 13 ist eine Vorrichtung ersichtlich, bei der eine Axialpumpe zum Verstärken des Blutstroms von der linken Herzkammer in das Arteriensystem des Patienten verwendet wird. Die Axialpumpe ist in der Spitze 104 der linken Herzkammer installiert und pumpt das Blut aus der linken Kammer in die absteigende Aorta 105. Aus Fig. 13 ist auch eine rechtsseitige Kreislaufunterstüt­ zungs-Vorrichtung 107 ersichtlich, die Blut aus der rechten Kammer 109 des Herzens 111 pumpt und in die Pulmonararterie 113 des Patienten leitet.
Aus Fig. 13 ist ferner eine hierin nachfolgend beschrie­ bene Stabilisator-Vorrichtung 115 ersichtlich, die die zu ope­ rierende Stelle der Koronararterie 117 stabilisiert, so daß dann an einer stromabwärts von einem Verschluß bzw. einer Okklusion in der Koronararterie 117 gelegenen Stelle eine Anastomose einer blutzuführenden Arterie an die Koronararterie ausführbar ist, mit welcher der Verschluß umgangen, d. h. ein Bypass installiert wird. Nach dem Vorsehen der Kreislaufunter­ stützung am schlagenden Herzen wird mit dem Stabilisator wenig­ stens ein Abschnitt des schlagenden Herzens stabilisiert, so daß eine Anastomose ausführbar ist.
Für die Kammerunterstützung mittels einer Axialpumpe 101 wird die Pumpe 101 vorzugsweise an einer Kanüle 119 befestigt, so daß sie sich zu einer gewünschten Stelle im Arterien- oder Venensystem des Patienten bewegen läßt. Wie aus Fig. 13 er­ sichtlich ist, wird die Axialpumpe 101 in einem transaortalen Verfahren direkt in die Kammer 103 und die absteigende Aorta 105 eingesetzt. Dies geschieht über einen Zugang zur Außenseite der Aorta, der sich mittels einer Sternotomie, Thorakotomie, eines sub-xiphoidalen oder ähnlichen Verfahrens schaffen läßt, durch den die Vorrichtung direkt durch die Aortenwand hindurch eingesetzt wird. Die Pumpe 101 läßt sich entweder auf diese Weise oder endovaskulär durch ein großes Gefäß hindurch posi­ tionieren, das einen geeigneten Zugang zum Herzen bietet, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist. Zu diesen Gefäßen gehören die rechte und die linke Oberschenkelarterie und die rechte und die linke Subklavikular-Arterie.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, wird die Pumpe 101 endo­ vaskulär positioniert, so daß eine Einlaßöffnung 121 der Pumpe 101 in der linken Herzkammer 103 des Patienten angeordnet ist.
Die Pumpe 101 ist mit einem inneren Flügelrad versehen, das kontinuierlich arterielles Blut aus der Kammer 103 pumpt und proximal zu den Aortenklappen 151 aus der in der Aorta 129 angeordneten Auslaßöffnung 123 drückt. Mit einer Axialpumpe läßt sich eine maximale Strömungsrate von ca. 2,5 l/min bis 4,0 1/min erzielen, je nach Größe der gewählten Kanüle (14 French bis 21 French). Die HEMOPUMP™ oder eine andere Axialpumpe läßt sich auch transaortal durch eine Aortotomie in die aufsteigende Aorta einsetzen, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist. Die Vorrichtung wird bei einer transaortalen Einsetzung durch die Aortenklappe hindurch auf ähnliche Weise positioniert, so daß der Einlaß der Pumpe in der Herzkammer des Patienten liegt.
Die rechtsseitige Kammerunterstützung läßt sich auf ähn­ liche Weise vorsehen, so daß die Sicherheit und Wirksamkeit des CABG-Verfahrens erhöht wird. Die Unterstützung des rechten Ventrikels läßt sich entweder einzeln oder zusammen mit der Linksventrikular-Unterstützung vorsehen (bi-ventrikuläre Unter­ stützung). Aus Fig. 15 ist eine externe Zentrifugalpumpe 107 ersichtlich, die so konfiguriert ist, das eine Rechtsherz- Kreislaufunterstützung geschaffen wird. Hierbei weist die Pumpe 107 eine Auslaßkanüle 133 und eine Einlaßkanüle 135 auf, wobei die Auslaßkanüle 133 Blut in das Kreislaufsystem des Patienten leitet - gewöhnlich über die Pulmonararterie 113 - und die Einlaßkanüle 135 das Rechtsherz über den rechten Vorhof 137 entleert, wobei die Einlaßkanüle in die untere Hohlvene 139 hineinreicht. Eine wie aus Fig. 14 ersichtliche externe Zentri­ fugalpumpen-Vorrichtung 107 wird gewöhnlich durch eine Medial- Sternotomie oder eine Teil- oder vollständige Thorakotomie installiert. Geeignete Pumpen für sowohl die Rechtsherz- als auch die Linksherz-Ventrikularunterstützung sind die von der Firma Bio Medicus, Inc., in 9600 W. 76th St., Eden Prairie, MN 55344 erhältlichen Zentrifugalpumpen.
Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, läßt sich die Linksherz- Unterstützung auch mittels einer Kreislaufunterstützungs-Vor­ richtung 108 realisieren, wobei die Einlaßkanüle 135 transsep­ tal aus dem rechten Vorhof 109 in den linken Vorhof 138 einge­ führt wird, und an der Herzscheidewand aus der Zeichnung nicht ersichtliche Ballon-Okkluder angeordnet sind. Die Einlaßkanüle 135 nimmt das Blut aus dem linken Vorhof 138 auf, welches dann durch die Pumpeneinheit 108 und in die Auslaßkanüle 133 abge­ führt und aus deren im Aortenbogen 129 angeordneten distalem Ende herausgepumpt wird, so daß arterielles Blut zugeführt wird. Ein aus der Zeichnung ersichtlicher Stabilisator 115 liegt an der Herzoberfläche an, so daß die Eingriffsstelle für eine bevorstehende Anastomose an der Koronararterie 117 stabi­ lisiert ist.
Aus Fig. 16 ist eine alternative Lösung für das Schaffen einer Rechtsherz-Unterstützung ersichtlich, wobei eine Axial­ pumpe 101 endovaskulär durch die untere Hohlvene 139 eingesetzt ist und sich durch den rechten Vorhof 137 schlängelt, so daß die Einlaßöffnung 121 der Axialstrom-Kanüle 119 in der rechten Herzkammer 109 installiert ist. Die am distalen Ende der Pumpe 107 angeordnete Auslaßöffnung 123 schlängelt sich bis zu einer Stelle in der Pulmonararterie 113, so daß venöses Blut zuge­ führt wird. Ein aus der Zeichnung ersichtlicher Stabilisator 115 liegt an der Herzoberfläche an, so daß die Eingriffsstelle für eine bevorstehende Anastomose an der Koronararterie 117 stabilisiert ist.
Aus Fig. 17 ist eine alternative Lösung für das Schaffen des Zugangs zu der Zielarterie 117 einer Anastomose ersicht­ lich, wobei eine Trokaröffnung 141 in einem Zwischenraum zwi­ schen den Rippen des Patienten installiert ist. Der Stabili­ sator 115 ist in die Trokaröffnung 141 eingesetzt und liegt proximal zu der Koronararterie 117, an welcher die Anastomie erfolgen soll, an der Herzoberfläche an. Eine Axialpumpe 101 ist femoral eingesetzt und in die linke Herzkammer 103 geführt worden. Durch die Einlaßöffnung 121 wird Blut aus der Kammer 103 abgeführt und über eine Auslaßöffnung 123 in den Aorten­ bogen 129 geleitet, wie bereits oben beschrieben wurde. Aus Fig. 18 ist eine alternative Lösung für das Schaffen des Zugangs zum Zielort des chirurgischen Verfahrens ersicht­ lich, wobei ein MIDCAB™-Einschnitt 143 in den Brustkorb des Patienten erfolgt und der Stabilisator 115 das Herz proximal zu der Koronararterie kontaktiert, an der eine Anastomose durchge­ führt werden soll. Der Einschnitt 143 und die Rippen sind mit­ tels eines Retraktors 131 auseinandergespreizt, so daß ein aus­ reichend großer Arbeitsraum zum Durchführen des Verfahrens ge­ schaffen wird. Die Rechtsherzunterstützung erfolgt mittels einer Kreislaufunterstützungs-Vorrichtung 107, die in der rechten Herzkammer 109 installiert und so konfiguriert ist, daß das Blut in die Pulmonararterie 113 gepumpt wird. Wie aus Fig. 18 ersichtlich ist, befindet sich die Kreislaufunterstützungs- Vorrichtung 107 außerhalb des Körpers des Patienten, wobei die Einlaßkanüle 135 und die Auslaßkanüle 133 über einen ersten bzw. zweiten Einschnitt 145 bzw. 147 im Brustkorb des Patienten eingesetzt sind. Durch das Entlasten der rechten Kammer wird somit auch ein Arbeitsraum geschaffen, über den die CMS/CIRC- Koronararterien zugänglich sind. Mit dem aus Fig. 18 ersicht­ lichen Verfahren läßt sich verhindern, daß die Kreislaufunter­ stützungs-Vorrichtung 107 den mit der Thorakotomie, d. h. dem MIDCAB™-Einschnitt 143 geschaffenen Zugang zum Eingriffsort versperrt oder verkleinert. Durch das Verwenden separater Ein­ schnitte 145, 147 wird der Eingriff außerdem weniger trauma­ tisch, und das CABG läßt sich ohne eine vollständige Sterno­ tomie ausführen.
Aus Fig. 19 ist die praktische Umsetzung der Lehren der Erfindung ersichtlich, wobei der Zugang zum Eingriffsort über xyphoidal erfolgt. Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, soll eine Anastomose an den hinteren Koronararterien 117 ausgeführt werden. Dazu ist es erforderlich, das Herz 111 anzuheben, so daß seine Rückseite zugänglich wird. Der Brustkorb wird mittels eines Retraktors 131 angehoben und gespreizt, so daß ein besse­ rer Zugang ermöglicht wird. Der Stabilisator 115 ist in einem Winkel eingesetzt, und die Kontaktglieder 1 sind derart einge­ stellt, daß sie gut an der Oberfläche des Herzens 111 anliegen. Eine Axialpumpe 101 ist über die Subklavikular-Arterie 149 in die linke Herzkammer 103 des Patienten eingesetzt. Die Pumpe arbeitet wie bereits oben beschrieben, so daß proximal zu den Aortenklappen 151 arterielles Blut in den Aortenbogen 129 gepumpt wird. Eine Linksherzunterstützung ist besonders dann erforderlich, wenn das Herz während des Operationsverfahrens manipuliert bzw. bewegt werden muß, da dies oft zu hämodyna­ mischen Instabilitätszuständen führt. Insbesondere das Kippen oder Manipulieren des Herzens führt häufig zu einem rapiden Abfall der Ventrikularleistung, was ohne entsprechende Gegen­ maßnahmen lebensbedrohliche Folgen haben kann.
Aus Fig. 20 ist ein weiteres Verfahren ersichtlich, bei dem eine Kreislaufunterstützung ausgesprochen wichtig ist. Die Rechtsherzunterstützung erfolgt mittels einer externen Pumpe 107, die in den durch eine Mini-Sternotomie geschaffenen Zu­ gangsraum eingeführt wird, wobei die Rippen mit einem Retraktor 131 auseinandergespreizt werden. Die Pumpe 107 ist so instal­ liert, daß die Einlaßkanüle 135 die den rechten Vorhof 137 eingeführt ist und die Auslaßkanüle 133 venöses Blut in die Pulmonararterie 113 leitet. Es werden eine Anzahl von tiefen Perikard-Nähten 153 eingebracht, mit denen das Perikard 155 zurückgezogen wird, so daß die Ziel-Koronararterien 117 zu­ gänglich sind und sich das Herz 111 teilweise stabilisieren und drehen läßt. Da das Rechtsherz entlastet und zum Teil erschlafft ist, läßt sich das Herz 111 leichter drehen, so daß die hinteren und seitlichen Arterien - und insbesondere die Zirkumflex- und stumpfen randständigen Arterien - operativ zugänglich sind.
Die Kreislaufunterstützung kann auch mittels einer Anzahl alternativer Verfahren und Vorrichtungen erfolgen. Mit der intraaortalen Ballonpumpe (IABP) z. B. läßt sich der arterielle Druck im Aortenbogen verringern und eine Operation an der lin­ ken Herzkammer ermöglichen, indem die Zunahme der Herzvaskula­ risation verringert wird. Die IABP weist einen Ballon auf, der an einem Katheter befestigt ist und rhythmisch aufgeblasen und wieder entleert wird, so daß eine pulsierende Bewegung erzeugt wird. Diese Bewegung ermöglicht den Blutstrom durch den Körper­ kreislauf des Patienten. Die IABP läßt sich ähnlich wie eine Axialpumpe installieren, allerdings ist sie aufgrund ihrer geringeren Größe (ca. 9French) einfacher über einen perkutanen Einschnitt einsetzbar.
Durch Ausführen eines CABG an einem teilweise unterstütz­ ten Herzen lassen sich eine Anzahl von Vorteilen erzielen. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß der Sauerstoffver­ brauch der Herzkammer und damit die nachteiligen Folgen einer beim Verschluß der Koronararterie während des CABG-Verfahrens möglichen Ischämie durch die Entlastung des Herzens verringert werden. Ein zweiter wichtiger Vorteil, der sich aus der Verwen­ dung einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung während des CABG-Verfahrens ergibt, besteht in der Verringerung der effek­ tiven Größe des Herzens infolge der Entlastung einer oder bei­ der Kammern. Das Herz erschlafft teilweise, ähnlich wie bei einem vollständigen CPB-Verfahren. Die Verkleinerung des Her­ zens führt dazu, daß mehr Platz für das Operationsverfahren zur Verfügung steht. Für minimal invasive Operationsverfahren wer­ den so optimale Platzverhältnisse geschaffen, das Verfahren wird durch den zum Operieren zur Verfügung stehenden zusätzli­ chen Raum beträchtlich vereinfacht, und es ist kein größerer Einschnitt erforderlich, um die notwendigen Vorrichtungen und Verfahren einsetzen zu können. Die Verkleinerung des Herzens ermöglicht auch eine bessere Manipulation des Herzens, so daß seitliche und rückseitige Gefäße zugänglich werden, ohne daß man mehrere Zugangsverfahren ausführen muß, die den Eingriff für den Patienten traumatischer machen würden.
Durch Verwenden euer Vorrichtung zur Kreislaufunterstüt­ zung während des CABG-Verfahrens läßt sich auch die Funktion eines schwachen Herzens über eine potentiell traumatische Herz­ operation hinweg aufrechterhalten, und es wird eine Vorrichtung vorinstalliert, mit der sich eine eventuelle hämodynamische In­ stabilität des Patienten therapieren läßt. Insbesondere bei Manipulationen des Herzens, mit denen seitliche und rückseitige Gefäße für das CABG zugänglich gemacht werden, kann es zu einem rapiden Abfall in der Ventrikularleistung des Herzens kommen.
Andere Vorrichtungen zur Kreislaufunterstützungen, die zu­ sammen mit den Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung ver­ wendbar sind, sind die Jarvik-Pumpe und die Axial-Turbinenpum­ pe, deren Betrieb und Aufbau dem Fachmann hinreichend bekannt sind.
Weitere bekannte Einrichtungen zum Unterstützen der Herz­ kammerfunktion oder des Kreislaufsystems des Patienten sind z. B. pulsierende Ventrikular-Unterstützungsvorrichtungen, direkt auf die Gefäßaußenseite aufsetzbare mechanische Unter­ stützungsvorrichtungen sowie nichtpulsierende Zentrifugalpum­ pen, wenngleich im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Ver­ fahren eine Kreislaufeinrichtung gewählt werden sollte, mit der sich der Druck in der Herzkammer beträchtlich reduzieren läßt, ohne daß am Herzen selbst Fremdantriebe angeordnet werden. Aus diesem Grund sind Axialpumpen sowie äußere und implantierbare Zentrifugalpumpen hierfür besonders gut geeignet, da sie eine wesentliche Entlastung des Links- und des Rechtsherzens ermög­ lichen, ohne daß das Herz während des Eingriffs nennenswert zusätzlich bewegt wird.
Zum Installieren der Herzkammerunterstützungs-Vorrichtun­ gen im Körper eines Patienten sind eine ganze Anzahl von Ver­ fahren verwendbar. Der Zugang zum Gefäßsystem des Patienten läßt sich z. B. durch einen perkutanen Einschnitt schaffen, was häufig bei Oberschenkelarterien oder -venen praktiziert wird. Ein perkutaner Zugang wird auf folgende Weise geschaffen: Eine massive Einstechnadel, die in einer dünnwandigen Metallhülse angeordnet ist, welche die Nadelspitze herausstehen läßt, wird in einem solchen Winkel durch die Haut des Patienten und in die Oberschenkelarterie eingeführt, daß ihre Spitze zum Kopf hin zeigt. Dann wird die Nadel wieder herausgezogen, während die Nadelhülse im Gewebe verbleibt und ein offenes Lumen für den Führungsdraht bildet. Ein kurzer Führungsdraht wird zum Ver­ ringern des Blutverlusts schnell durch die Nadelhülse einge­ führt. Anschließend wird die Nadelhülse vom Führungsdraht abge­ zogen und ein mit einer Hülse versehener Gefäßdilatator aus Kunststoff über den kurzen Führungsdraht geschraubt, wobei eine kegelförmige Spitze des Gefäßdilatators in die Oberschenkel­ arterie geschoben wird, so daß in dem Gefäß eine größere Öff­ nung erzeugt wird. Der kurze Führungsdraht wird nun entfernt und durch einen langen Spezial-Führungsdraht ersetzt. Dieser wird über dem Aortenbogen angeordnet, so daß sich die endovas­ kulär eingesetzte Kanüle der Vorrichtung zur Kreislaufunter­ stützung damit führen läßt. Dann wird der Gefäß-Dilatator von dem Führungsdraht abgezogen, so daß die durch die Gefäßwand hindurchgehende Kunststoffhülse und der im Aortenbogen positio­ nierte Führungsdraht jeweils an ihrem Platz verbleiben. Die Hülse ist an ihrem proximalen Ende mit einer Hämostase-Klappe versehen, die abdichtend gegen den Blutstrom wirkt und das Hindurchführen von Instrumenten wie Führungsdraht, Dilatator, Axialpumpe oder der Kanüle der Vorrichtung zur Kreislaufunter­ stützung ermöglicht.
Ein Zugangsverfahren für eine durch den Oberschenkel einsetzbare Kanüle einer Größe, die zum Installieren der meisten Axial- oder Pulsationspumpen mit Einzelkanüle erfor­ derlich ist, ist das direkte "cut-down"-Verfahren, d. h. ein direkter Einschnitt bis zum Gefäß. Ein perkutaner Zugang könnte zum Reißen des Gewebes in der Umgebung der Zugangsstelle füh­ ren, da die anfängliche Öffnung sehr klein ist. Für den Zugang durch den Oberschenkel wird ein Schnitt durch das Fleisch des Beins bis zur Oberschenkelarterie geführt. Die Oberschenkelar­ terie wird auf einer geringen Länge vom sie umgebenden Gewebe losgeschnitten und freigelegt, so daß sie besser zugänglich ist, und ein Stoffband mit einer Breite von ca. 3 mm (1/8 Zoll) kann um die Arterienrückseite herum plaziert werden. In der Nähe der Arterie wird ein kleiner Längseinschnitt von ausrei­ chender Tiefe ausgeführt, so daß sich der Dilatator und die Hülse direkt unmittelbar an der Arterie anordnen lassen. Vor dem Einsetzen und Plazieren des Dilatators und Festziehen des Stoffbands um die Dilatatorhülse kann die entstandene Öffnung mit dem Finger, einem Instrument oder dem um das Gefäß gewun­ denen Stoffband direkt proximal verschlossen werden. Ähnlich wie beim perkutanen Zugang wird ein mit einer Hülse versehener Gefäßdilatator aus Kunststoff über den kurzen Führungsdraht geschraubt, während seine kegelförmige Spitze in die Oberschen­ kelarterie geschoben wird, so daß eine vergrößerte Öffnung in dem Gefäß entsteht. Ein langer, speziell geformter Führungs­ draht wird durch den Dilatator eingesetzt und über dem Aorten­ bogen angeordnet, so daß sich die Kanüle der Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung oder die Vorrichtung selbst damit führen lassen. Dann wird der Gefäß-Dilatator von dem Führungsdraht abgezogen, so daß die durch die Gefäßwand hindurchgehende Kunststoffhülse und der im Gefäß angeordnete Führungsdraht jeweils an ihrem Platz verbleiben. Die Hülse ist an ihrem proximalen Ende mit einer Hämostase-Klappe eines von mehreren unterschiedlichen Typen versehen, die abdichtend gegen den Blutstrom wirkt und das Hindurchführen von Instrumenten wie Führungsdraht, Dilatator oder Kanüle ermöglicht.
Der nächste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Schaffen des Zugangs zu dem betreffenden Abschnitt des Herzens. Der chirurgische Zugang zum schlagenden Herzen läßt sich durch eine Reihe von herkömmlichen Verfahren der Herzchi­ rurgie herstellen, die für traditionelle Bypass-Operationen entwickelt worden sind. Ein Zugangsraum zum betreffenden Herz­ abschnitt läßt sich mittels einer Median-Sternotomie oder -Thorakotomie, mit minimal invasiven Operationsverfahren wie Mini-Sternotomie oder Mini-Thorakotomie, oder endoskopischen Verfahren durch eine kleine Trokaröffnung oder einen kleinen Einschnitt oder eine Hauptvene oder -arterie des Patienten hindurch schaffen. Der Zugang ist auch xyphoidal oder sub­ xyphoidal möglich, wie in der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 09/071 757 beschrieben ist.
Die Vorteile der Erfindung lassen sich bei jedem Bypass- Verfahren am schlagenden Herzen realisieren. Wenn ein Zugangs­ raum zum schlagenden Herzen mittels einer Sternotomie geschaf­ fen wird, wird das Sternum in Längsrichtung durchtrennt, so daß die Herzoberfläche freiliegt. Vorzugsweise werden zusätzliche Vorkehrungen getroffen, um die Bewegung des gesamten Herzens im Brustkorb zu beschränken. Beispielsweise läßt sich ein aufblas­ bares Kissen mit Riemen oder Bändern unter dem Herzen oder um dieses herum anbringen. Wenn das Perikard verwendbar ist, kann man dieses einschneiden und zum Positionieren des schlagenden Herzens verwenden. Mit Hilfe des Perikards kann man das schla­ gende Herz im Brustkorb anheben und drehen und die gewünschte Lage durch Annähen des Perikards am Rand des Einschnitts fixie­ ren.
Bei der bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein minimal invasiver Zugang zum schlagenden Herzen durch eine Thorako­ tomie, die gewöhnlich in der linken Brustkorbhälfte ausgeführt wird, und zwar durch vertikales Einschneiden zwischen den Rip­ pen, Einsetzen eines Retraktors zwischen den Rippen mit an­ schließendem Auseinanderspreizen der Rippen und Festlegen des Retraktors in einer geöffneten Stellung, so daß die Ausgangsar­ terie und die Ziel-Koronararterie zugänglich gemacht werden. Das zuvor beschriebene Verwenden des Perikards zum Positionie­ ren des schlagenden Herzens ist besonders vorteilhaft, wenn der Zugang zum Herzen über die weniger invasive Thorakotomie erfolgt. Zuerst wird ein Schnitt in das Perikard ausgeführt, dann wird dieses an den Rand der Thorakotomie angenäht. Bei dieser Konfiguration wirkt das Perikard als eine Haltetasche, mit der das schlagende Herz in einer gewünschten Ausrichtung gehalten wird, so daß sich die Anastomose ausführen läßt. Die Einrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens wird durch die mit der Thorakotomie erzeugte Öffnung eingeführt und auf das Herz aufgesetzt. Dann wird über den Stabilisator eine Stabilisierungskraft auf das Herz aufgebracht, und anschließend läßt sich der Stabilisator durch Befestigen an einer festste­ henden Halteeinrichtung in seiner Lage fixieren. Wenn der Rip­ pen-Retraktor bzw. dessen Plattform in einer geöffneten Stel­ lung fixiert wird, so daß das Herz freigelegt ist, läßt sich dieser bzw. diese ebenfalls vorteilhaft als eine stabile Halte­ einrichtung verwenden, an welcher der Stabilisator festlegbar ist. Wenn der Stabilisator durch Befestigen an einer stabilen Halteeinrichtung oder der Retraktorplattform in seiner Lage festgelegt ist, wird die Stabilisierungskraft für die Dauer des Verfahrens aufrechterhalten.
Wenngleich die Ausgangs- und Zielarterie der Anastomose im konkreten Fall jeweils vor Ort anhand des Krankheitsbildes festgelegt werden, erfolgt die Anastomose bei minimal invasiven Bypass-Verfahren am schlagenden Herzen jedoch im Normalfall durch Ausbilden einer Verbindung zwischen der linken inneren Brustarterie (LIMA für engl. left internal mammary artery) als Ausgangsarterie und der linken vorderen absteigenden Arterie (LAD für engl. left anterior descending artery) als Zielarterie. Die LIMA-LAD-Anastomose wird hier nur als Beispiel verwendet, die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Techniken und Instru­ mente sind je nach konkreter Diagnose auch für andere Verfahren einsetzbar. Für die Anastomose muß ein Abschnitt der LIMA los­ geschnitten, d. h. von der Innenseite des Brustkorbs abgetrennt werden. Daraufhin läßt sich die losgeschnittene LIMA an der Zielarterie befestigen, im genannten Beispiel an der LAD. In diesem Falle würde man das schlagende Herz wenigstens während des Verfahrensabschnitts, in dem die Anastomose an der LAD erfolgt, mit dem Stabilisator stabilisieren.
Der in Kontakt mit dem Herzen kommende Stabilisatorab­ schnitt weist folgendes auf: ein aufblasbares Teil, eine Plattform, die im wesentlichen eben oder so geformt sein kann, daß sie mit der Oberfläche des Herzens übereinstimmt und auf diese paßt, ein oder mehrere Kontaktglieder, mit denen sich proximal zum Ort der Anastomose eine Stabilisierungskraft auf das Herz aufbringen läßt, oder zwei als Platten oder recht­ eckige Teile ausführbare Kontaktglieder, die am Ort der Ana­ stomose zu beiden Seiten der Ziel-Koronararterie plazierbar sind. Der das Herz berührende Abschnitt läßt sich mit Reibmit­ teln oder einer Einrichtung zum Auseinanderspreizen des Gewebes versehen, die jeweils mit diesem verbunden sind. Der Stabili­ sator kann ferner eine Welleneinrichtung mit mehreren alterna­ tiven Ausführungsformen aufweisen, welche das Einstellen der Position und Ausrichtung des Instruments ermöglicht. Die Wel­ leneinrichtung kann z. B. eine einstellbare Länge haben, u 01443 00070 552 001000280000000200012000285910133200040 0002019933562 00004 01324nd an wenigstens einer Stelle entlang ihrer Achse kann ein Kugelge­ lenk angeordnet sein, so daß die Ausrichtung der Welleneinrich­ tung relativ zu einer anderen Baugruppe wie den Kontaktgliedern oder dem Retraktor stufenlos verstellbar ist. Wie aus der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen ersichtlich ist, weisen diese jeweils einzelne Bauteile und Merkmale auf, die ohne weiteres weggelassen werden können oder mit denen irgendeiner der anderen Ausführungsformen kombinierbar sind, ohne daß man dadurch vom Umfang der Erfindung abweichen würde.
Nach der Anastomose-Operation wird der Patient im allge­ meinen von der Kreislaufunterstützung "entwöhnt". Dies erfolgt im Normalfall allmählich, so daß die klinischen Indikationen vom Arzt überwacht und die Kreislaufunterstützung wieder aufge­ nommen werden kann, falls der Patient negativ auf deren Wegfall reagieren sollte. Bekannt ist z. B. das allmähliche Verringern der Strömungsrate der Blutstrom-Pumpe über einen Zeitraum von mehreren Minuten bis zu mehreren Stunden hinweg, je nach kon­ kreter Indikation. Das Einstellen der Kreislaufunterstützung gibt dem Chirurgen auch die Möglichkeit, die Durchgängigkeit der Anastomose zu testen, bevor die Einrichtung zur Kreislauf­ unterstützung vom Gefäßapparat des Patienten gelöst wird.

Claims (14)

1. System zum Stabilisieren und teilweisen Unterstützen des schlagenden Herzens während eines Koronarverfahrens, mit einer Vorrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens mit
  • 1. einer Welleneinrichtung,
  • 2. wenigstens einem Kontaktglied, das wirkungsmäßig mit der Welleneinrichtung verbunden und so ausgelegt ist, daß es sich in Eingriff mit der Oberfläche des schlagenden Herzens bringen läßt, wobei das wenigstens eine Kontaktglied die Ober­ fläche des schlagenden Herzens um einen ausreichenden Betrag auslenkt, so daß der stabilisierte Abschnitt im Vergleich zu den übrigen Abschnitten des schlagenden Herzens im wesentlichen bewegungslos ist, wenn eine Kraft auf die Welleneinrichtung aufgebracht wird, und
einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung.
2. System nach Anspruch 1, wobei zwei Kontaktglieder in einer im wesentlichen parallelen Ausrichtung unü im Abstand voneinander gehalten werden, so daß die Passage der Ziel- Koronararterie zwischen ihnen ermöglicht wird.
3. System nach Anspruch 1, wobei die auf das Herz wirkende Stabilisierungskraft eine mechanische Stabilisierungskraft aufweist.
4. System nach Anspruch 1, wobei die auf das Herz wirkende Stabilisierungskraft eine Vakuum- bzw. Unterdruck-Stabilisie­ rungskraft aufweist.
5. System nach Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung zum Festlegen der Lage der Stabilisierungseinrichtung, die eine Spannvorrichtung aufweist, die wirkungsmäßig mit einer stabilen Halteeinrichtung verbunden ist.
6. System nach Anspruch 5, wobei die stabile Halteeinrichtung ein Retraktor ist.
7. System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Kreis­ laufunterstützung ausgewählt ist aus einer Gruppe aus: einer pulsierenden Ventrikular-Unterstützungsvorrichtung, einer Zentrifugal-Blutpumpe, einer Axial-Blutpumpe, einer intraaorta­ len Ballonpumpe, einer Rotations-Blutpumpe und einer Jarvik- Pumpe.
8. System, mit dem sich eine Anastomose ausbilden läßt, so daß eine Okklusion in der Ziel-Koronararterie des schlagenden Herzens umgangen wird, mit
einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Unterdrucks auf die Herzoberfläche, welche ein Gehäuse aufweist mit einer unteren Fläche, die so geformt ist, daß sie sich in Eingriff mit der Herzoberfläche bringen läßt, sowie eine Mehrzahl von Ansaugka­ nälen mit in der unteren Fläche des Gehäuses angeordneten Öff­ nungen, und ein wirkungsmäßig mit den Ansaugkanälen verbundenes Vakuum-Lumen, und
einer Vorrichtung zur Kreislaufunterstützung.
9. System nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung zur Kreis­ laufunterstützung ausgewählt ist aus einer Gruppe aus: einer pulsierenden Ventrikular-Unterstützungsvorrichtung, einer Zentrifugal-Blutpumpe, einer Axial-Blutpumpe, einer intraaor­ talen Ballonpumpe, einer Rotations-Blutpumpe und einer Jarvik- Pumpe.
10. System nach Anspruch 1, wobei die Welleneinrichtung eine Mehrzahl von Gelenkstücken aufweist, die jeweils aus einem Kugelabschnitt und einem Aufnahmeabschnitt bestehen.
11. System nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Kontakt­ glied u-förmig ist.
12. System nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Kontaktglied ringförmig ist.
13. System nach Anspruch 1, wobei die Welleneinrichtung in ihrer Form entsprechend anpaßbar ist.
14. System, mit dem sich eine Anastomose ausbilden läßt, so daß eine Okklusion in der Ziel-Koronararterie des schlagenden Herzens umgangen wird, mit
einer Vorrichtung zum Stabilisieren des schlagenden Herzens, die folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Aufbringen einer Stabilisierungskraft auf die Oberfläche des schlagenden Herzens proximal zu der Ziel-Koronararterie, mit wenigstens einem Kontaktglied, das so geformt ist, daß es mit der Oberfläche des schlagenden Herzens übereinstimmt und die Ziel-Koronararterie freilegt,
eine Einrichtung zum Festlegen der Lage der Stabilisie­ rungseinrichtung, mit wenigstens einer steifen oder halb­ steifen Welle, die wirkungsmäßig mit dem einen Kontaktglied verbunden ist,
einer Einrichtung zum Befestigen der Welle an einer stabilen Halteeinrichtung, und
einer Einrichtung zum Versehen von wenigstens einer Seite des schlagenden Herzens mit einer Kreislaufunterstützung. .
DE1999133562 1998-07-16 1999-07-16 Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren des teilweise unterstützten schlagenden Herzens während einer Koronararterien-Bypass-Transplantation Ceased DE19933562A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19947885B4 (de) * 1998-10-05 2009-04-09 Cardiothoracic Systems, Inc., Cupertino Vorrichtung zum Positionieren des Herzens während einer Herzoperation bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Herzzeitvolumens

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