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-TransplantationInfo
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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
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.
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. .
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. .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11813298A | 1998-07-16 | 1998-07-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19933562A1 true DE19933562A1 (de) | 2000-05-04 |
Family
ID=22376675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999133562 Ceased DE19933562A1 (de) | 1998-07-16 | 1999-07-16 | Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren des teilweise unterstützten schlagenden Herzens während einer Koronararterien-Bypass-Transplantation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19933562A1 (de) |
Cited By (1)
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 |
-
1999
- 1999-07-16 DE DE1999133562 patent/DE19933562A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
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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---|---|---|---|
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