-
Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Herzchirurgie-Instrumenten
und im Speziellen eine Vorrichtung, die für Koronar-Bypass-Operationen
optimiert wurde.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Direkte
Koronararterien-Revaskularisierung an einem schlagenden Herzen wurde
in den 50-er und 60-er Jahren sowohl experimentell als auch klinisch
ohne Stabilisierung durchgeführt.
-
Risiken,
die mit dieser Operationstechnik zusammenhängen, sind wie folgt:
eine
vollständige
Anastomose ist aufgrund der Bewegung des schlagenden Herzens sehr
schwer zu erzielen;
die Technik ist begrenzt auf Gefäße mit minimalem Durchmesser,
auch hier aufgrund von Schwierigkeiten mit der Anastomose-Technik
bei schlagendem Herzen;
das Anheben des Herzens zur Revaskularisierung hinterer
Arterien führt
zu einem jähen
Absinken des arteriellen Drucks;
die Lernkurve für Chirurgen,
die diese Technik durchführen,
ist sehr hoch; ein Abweichen von der Lernkurve kann mit erheblicher
Operationsmorbidität
und -mortalität
einhergehen.
-
Die
Entwicklung der kardiopulmonalen Maschine für extrakorporale Zirkulation
(extracorporeal circulation, ECC) ermöglicht Koronaroperationen bei einem
stillstehenden Herzen. Dies ermöglicht
es dem Chirurgen, an einem vollständig stillgestandenen Herzen
zu operieren und das Herz zu behandeln, um die Ziel-Arterie freizulegen.
-
Zu
diesem Zeitpunkt erfordert das Standardverfahren der aortokoronaren
Bypass-Operation (coronary artery bypass graft, CABG) typischerweise eine
Vollmedian-Stemotomie und extrakorporale Zirkulation durch eine
kardiopulmonale Maschine.
-
Trotz
der konstanten technologischen Verbesserungen, die während der
letzten 25 Jahre erzielt wurden, wurden die Vorteile, die ECC bietet, durch
Morbidität
und Mortalität
im Zusam menhang mit der ECC selbst aufgehoben. Die entzündliche
Reaktion, ebenso wie systemische Mikroembolien, die durch ECC verursacht
wurden, induzieren in gewissem Maße eine Funktionsstörung des
Gehirns, der Lungen und der Nieren, die dazu neigt, sich mit zunehmendem
Alter des Patienten zu verschlimmern. Weiterhin gibt es Hinweise
darauf, dass, wenn ECC vermieden werden kann, die Funktion des linken Ventrikels
besser erhalten bleibt, wodurch sich das Risiko postoperativer Komplikationen
verringert.
-
Folglich
bieten alternative CABG-Verfahren, die nicht von ECC-Anwendung abhängig sind,
deutliche Vorteile.
-
In
letzter Zeit haben minimalinvasive Operationen, die eine partielle
Stemotomie oder Mini-Thorakotomie beinhalten, viel Interesse hervorgerufen, da
sie genau die Notwendigkeit von ECC beseitigen. Diese Art von Operation
hat jedoch ihre Grenzen. Sie ist nur für eine oder zwei koronare Bypass-Operationen
geeignet. Außerdem
bietet sie keinen Zugang zur hinteren absteigenden Arterie oder
Arteria circumflexa und behindert sowohl die Anastomose als auch
die Sicht des Chirurgen aufgrund der begrenzten Freilegung des Herzens.
-
Diese
Beschränkungen
können
zu späteren, mehr
invasiven chirurgischen Eingriffen durch partielle oder vollständige Stemotomie
führen,
wenn "Blockaden" in den Arterien
fortschreiten, die nicht durch minimalinvasive Verfahren zugänglich waren.
-
Daher
kann partielle Revaskularisierung zu einem erneuten Eingriff führen, was
nicht nur einen Nachteil für
den Patienten, sondern auch eine finanzielle Belastung des Gesundheitssystems
darstellt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine chirurgische
Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, koronarchirurgische
Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung, durchzuführen, ohne
dass die Notwendigkeit extrakorporaler Zirkulation besteht.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur vollständigen
Revaskularisierung von Koronararterien bereitzustellen, ohne dass
die Notwendigkeit extrakorporaler Zirkulation besteht.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
an einem schlagenden Herzen bereitzustellen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die Transplantation bei allen Arterien des Herzens
und ihren jeweiligen Ästen
ermöglichen,
insbesondere der rechten Koronar-(right coronary, RC) und der hinteren
absteigenden Arterie (posterior descending artery, PDA), der linken
vorderen absteigenden (left anterior descending, LAD) Arterie und
der Diagonale, der Äste
der Arteria coronaria circumflexa (Cx), insbesondere der stumpfen
Marginaläste
(1 bis 4) und der Ramis posterolateralibus.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die mit Positioniermitteln ausgestattet ist, welche
an einer Vielzahl von Stellen auf einem Brustbein-Retraktor oder einer
beliebigen anderen passenden Stütze
montiert werden können.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die den Transplantationsvorgang vereinfacht.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
mit verringerten Kosten bereitzustellen, die mit verkürzter Operationsdauer,
verringerten Kosten für
chirurgische Ausstattung, verringertem chirurgischem Personal, erheblich
vermindertem Risiko medizinischer Komplikationen und einem kürzeren Genesungsaufenthalt
im Krankenhaus zusammenhängen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die für
Chirurgen einfach zu gebrauchen ist und einen Fortschritt gegenüber der
aktuellen bewährten
Praxis darstellt, ohne dass die Notwendigkeit langer Umschulung
besteht.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die es Chirurgen ermöglicht, alle Patienten zu operieren,
insbesondere solche, für
die minimalinvasive Techniken nicht gut geeignet oder herkömmliche
aortokoronare Bypass-Operationen (CABG) mit extrakorporaler Zirkulation
(extra corporeal circulation, ECC) gut geeignet sind.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
mit einem Verfahren bereitzustellen, das ein verringertes Risiko
für den
Patienten beinhaltet, mit einer kostengünstigen Lösung zur Reduzierung der Gesundheitskosten
und mit einem ergonomischen Aufbau, der die Effizienz der Chirurgen
verbessert.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die ergonomisch, leicht anzuwenden, leicht zu sterilisieren
und zeitsparend im Hinblick auf die Vielzahl von Zusatzgeräten ist,
die im Verlauf einer Operation mit geöffnetem Brustkorb notwendig
sein können.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die den Zugang zu allen verschiedenen Arterien
optimiert, die Transplantation benötigen, unabhängig von
Unterschieden in der persönlichen
Physiologie zwischen den Patienten.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine chirurgische Vorrichtung
zur Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung,
bereitzustellen, die mit bekannten Arten von Retraktoren als Nachrüstungsausstattung
verwendet werden kann.
-
Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, Kontaktmittel für eine chirurgische
Vorrichtung, insbesondere einen Herzstabili sator zur Durchführung koronarchirurgischer
Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung, bereitzustellen,
ohne dass die Notwendigkeit extrakorporaler Zirkulation besteht.
-
Breit
hierin beschrieben werden Positioniermittel für einen Herzstabilisator zur
Verwendung in der Koronarchirurgie bereitgestellt, wobei der Herzstabilisator
Kontaktmittel umfasst, die dazu dienen, eine mechanische Kraft auf
mindestens einen Teil der Koronarorgane des Patienten entsprechend
seiner Positionierung im Verhältnis
zu den Organen auszuüben,
wobei das Positioniermittel dazu dient, die Kontaktmittel in einer
bestimmten im Wesentlichen stabilen räumlichen Position und Ausrichtung
innerhalb eines bestimmten Volumens einzustellen, und an mindestens
einer Stelle mit einem Brustbein-Retraktor verbunden werden kann,
wobei die Kontaktmittel mit einem beweglichen freien Teil des Positioniermittels
verbunden werden können.
-
Die
Kontaktmittel können
daher in einer fast unbegrenzten Anzahl von Positionen und Ausrichtungen
positioniert werden, um den Eingriff in jede beliebige Arterie zu
erleichtern. Dies bringt auch eine hohe Flexibilität mit sich,
da jeder Patient, unabhängig
von der Morphologie, behandelt werden kann. Weiterhin erleichtert
das Anpassungsvermögen
der Vorrichtung den Transplantationsprozess. Zum Beispiel ist die
Arteria coronaria dextra am besten zugänglich, wenn die Positioniermittel
auf der Zahnstange montiert sind. Die linke vordere absteigende Arterie
und die Diagonalarterien sind am besten zugänglich, wenn die Positioniermittel
im Endabschnitt der Spreizkörperarme
montiert sind. Der Zugang zur Arteria coronaria circumflexa und
zur hinteren absteigenden Arterie wird verbessert, wenn die Positioniermittel
auf der rechten Seite des Retraktors, vom Patienten aus gesehen,
montiert werden.
-
Vorzugsweise
umfassen die Positioniermittel ein Gleitglied, das für eine Relativbewegung
zwischen dem Brustbein-Retraktor
und den Positioniermitteln sorgt. Dies sorgt für hohe Flexibilität und erleichtert
die chirurgischen Eingriffe.
-
Vorzugsweise
umfassen die Positioniermittel ein Gelenkverbindungsglied zur Verschiebung
eines damit verbundenen Glieds mit mindestens einem Grad Freiheit,
einen Positionierstab, der mit dem Gelenkverbindungsglied verbunden
werden kann, wobei die Kontaktmittel mit dem Positionierstab verbunden
werden können.
-
Im
Speziellen umfassen in dieser bevorzugten Ausführungsform die Positioniermittel
ein zweites Gelenkverbindungsglied zur Verschiebung eines damit
verbundenen Glieds mit mindestens einem Grad Freiheit, wobei der
Positionierstab mit dem zweiten Gelenkverbindungsglied verbunden
werden kann. Das Gelenkverbindungsglied kann vorteilhafterweise aus
einem elastischen Material bestehen.
-
In
einem spezifischen Beispiel umfasst das Gelenkverbindungsglied mindestens
ein teilweise kugelförmiges
Glied, das drehgelenkig ein Positionierstabglied zwischen zwei hohlen
zylindrischen Körpern
hält. In
einem anderen spezifischen Beispiel umfasst das Gelenkverbindungsglied
mindestens ein teilweise kugelförmiges
Glied, das ein Positionierstabglied drehgelenkig zwischen zwei Klemmgliedern
hält.
-
In
einem anderen spezifischen Beispiel ermöglichen die "Schnellmontage"-Teile die Platzierung
der Positioniermittel in mindestens sechs verschiedenen Ausrichtungen
im Verhältnis
zum Brustbein-Retraktor, und folglich zum Herzen des Patienten:
vier Ausrichtungen entlang des Perimeters der retrahierten Brusthöhle und
zwei diagonale Ausrichtungen von einer Ecke zur anderen. Dies maximiert die
Optionen für
optimalen Zugang zur Ziel-Arterie. Es verleiht dem Chirurgen auch
Flexibilität
während schwieriger
chirurgischer Aufgaben, wie z. B. Nähen, da er Zugang zu strategisch
wichtigen Bereichen der Brusthöhle
hat, die frei von allen Vorrichtungen sind.
-
Vorzugsweise
umfassen die Positioniermittel ein Gelenkverbindungsglied zur Verschiebung
eines damit verbundenen Glieds mit mindestens einem Grad Freiheit,
einen Positionierstab, der mit dem Gelenkverbindungsglied verbunden
werden kann, ein zweites Gelenkverbindungsglied zur Verschiebung eines
zweiten damit verbundenen Glieds mit mindestens einem Grad Freiheit,
einen zweiten Positionierstab, der mit dem zweiten Gelenkverbindungsglied verbunden
werden kann, wobei die Kontaktmittel mit dem zweiten Positionierstab
verbunden werden können.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein chirurgisches Werkzeug wie in Anspruch
1 beansprucht bereit.
-
Diese
chirurgische Vorrichtung ermöglicht die
Durchführung
koronarchirurgischer Eingriffe, insbesondere Koronararterien-Revaskularisierung, ohne
die Notwendigkeit extrakorporaler Zirkulation. Das heißt, dass
die Operation an einem schlagenden Herzen durchgeführt werden
kann. Es besteht keine Notwendigkeit, eine kardiopulmonale Maschine
zu verwenden, was die Kosten der Operation erheblich reduziert.
Ohne extrakorporale Zirkulation werden auch die Mortalitäts- und
Morbiditätsraten
verringert.
-
Der
Operations- und Transplantationsvorgang kann von nur einem Chirurgen
und einem Assistenten durchgeführt
werden, im Gegensatz zu herkömmlichen
aortokoronaren Bypass-Operationen, die normalerweise zwei Chirurgen
und einen perfundierenden Arzt für
ECC erfordern.
-
Ein
Brustbein-Retraktor zur Verwendung in der Koronarchirurgie umfasst
Folgendes: eine Zahnstange, die sich transversal zwischen den Endabschnitten
eines festen Spreizkörperarms
und eines beweglichen Spreizkörperarms
erstreckt, wobei sich diese beiden Arme in Längsrichtung in eine Richtung
erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht zur Zahnstange ist, wobei
der bewegliche Arm entlang der Zahnstange verschoben werden kann
und die Spreizkörperarme
mit Klingen ausgestattet sind, wobei Positioniermittel dazu dienen,
die Kontaktmittel in einer bestimmten im Wesentlichen stabilen räumlichen
Position und Ausrichtung innerhalb eines bestimmten Volumens einzustellen,
und wobei die Spreizkörperarme
an mindestens einer Stelle mit dem Brustbein-Retraktor verbunden werden können.
-
Alle
Schnittstellen sind geplant und konstruiert, um die offene Brusthöhle so ergonomisch
und zugänglich
wie möglich
zu halten, frei von allen peripheren Schlauchleitungen und Anschlüssen. Alle Schnittstellen-Konstruktionsmerkmale
und -komponenten sind leicht zu sterilisieren.
-
Die
hierin beschriebene chirurgische Ausrüstung kann verwendet werden,
um mehrere Revaskularisierungen an einer beliebigen der Koronararterien oder Äste vorzunehmen,
ohne Repositionierung des Brustbein-Retraktors nach dem ersten Einsatz.
Die Schnittstellen zwischen den Positioniermitteln und dem Retraktor sind
vorzugsweise so konstruiert, dass sie die Neuausrichtung des Retraktor-Spreizkörperarms
ohne Abkopplung des Positioniermittel-Aufbaus gestatten. Sie kann
zur Durchführung mehrerer
Revaskularisierungen durch Chirurgen verwendet werden, die Erfahrung
mit herkömmlichem pumpenunterstütztem CABG
haben, mit minimaler Schulung. Sie kann auch verwendet werden, um
Revaskularisierungen sowohl bei Erstoperationen als auch bei wiederholten
Operationen durchzuführen.
-
Die
hierin beschriebene chirurgische Ausrüstung ermöglicht dem Chirurgen die gleichen
Sichtverhältnisse
wie Standard-CABG. Weiterhin hat das hierin beschriebene Verfahren
in Fällen,
in denen unvorhergesehene Komplikationen während der Operation auftreten,
nicht die Nachteile der Verzögerungen
und Komplikationen, die in manchen Fällen mit der Umstellung von
einer minimalinvasiven CABG-Technik auf eine Operation bei vollständig geöffnetem
Brustkorb verbunden sind. Es ist auch nicht erforderlich, beim Patienten
eine Einzel-Lungenventilation anzuwenden, wie bei manchen minimalinvasiven Techniken.
-
Die
hierin beschriebene chirurgische Vorrichtung reduziert die Kosten
im Zusammenhang mit Standard-CABG, insbesondere in folgenden speziellen
Bereichen:
- – eine kardiopulmonale Maschine
ist nicht erforderlich;
- – ein
perfundierender Arzt zur Bedienung der kardiopulmonalen Maschine
ist nicht erforderlich;
- – es
wird weniger hoch qualifiziertes chirurgisches Personal zur Durchführung der
Operation benötigt (ein
Chirurg und ein Assistent im Gegensatz zu zwei Chirurgen);
- – ein
kürzerer
Krankenhausaufenthalt ist notwendig, da keine ECC angewandt wird;
- – verringerte
Häufigkeit
von Komplikationen und verringerte damit verbundene Kosten;
- – verkürzte Operationszeit
aufgrund von ergonomischen Konstruktionsmerkmalen der Vorrichtung.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird rein beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
weiter beschrieben, worin:
-
1A eine
perspektivische Ansicht ist, die eine chirurgische Vorrichtung darstellt;
-
1B eine
perspektivische Ansicht ist, die das Arbeitsvolumen W und Freiheitsgrade
der Bewegung der chirurgischen Vorrichtung darstellt;
-
2 eine
Draufsicht der in 1A dargestellten Vorrichtung
ist;
-
3 eine
Explosionszeichnung des ersten Gelenkverbindungsglieds ist, das
in 1A verwendet wird;
-
4A eine
auseinandergezogene Darstellung von 1 ist;
-
4B eine
Schnittansicht des in 4A dargestellten Gelenkverbindungsglieds
ist;
-
5A eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform einer chirurgischen
Vorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt;
-
5B eine
perspektivische Ansicht (teilweise im Schnitt) der Gelenkverbindungsglieder
ist, die in 5A verwendet werden;
-
6 eine
seitliche Draufsicht der in 5A dargestellten
Ausführungsform
ist;
-
7 eine
Variante der Ausführungsform
in 5A ist;
-
8 eine
andere Variante der Ausführungsform
in 5A ist;
-
9 eine
Variante der Ausführungsformen in 1A und 5A ist;
-
10A bis 10F perspektivische
Ansichten gemäß der Erfindung
sind;
-
11 eine
andere Ausführungsform
der chirurgischen Vorrichtung ist;
-
12 eine
perspektivische Ansicht einer Brustbein-Retraktor-Variante ist;
-
Die 13A bis 13F Beispiele
für mehrere
Platzierungsmöglichkeiten
der Positionierglieder auf einem Brustbein-Retraktor, wie in 12 gezeigt, darstellen;
-
14 eine
perspektivische Ansicht, teilweise auseinander gezogen, ist, die
schematisch ein Beispiel für
ein Nachrüstsystem
darstellt;
-
Die 15A bis 15F mehrere
Beispiele für
Stützglieder
für Nachrüstsysteme,
wie in 14 dargestellt, zeigen;
-
16 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine chirurgische Vorrichtung darstellt,
die Gelenkverbindungsglieder verwendet, welche leicht anzuschließen oder
abzukoppeln sind;
-
17 eine
fragmentarische Draufsicht eines Brustbein-Retraktors ist;
-
Die 18A bis 18C Beispiele
für Varianten
der in 5A beschriebenen Ausführungsform
sind;
-
Die 19 und 20 Varianten
der Vorrichtung in 1A darstellen;
-
Die 21A bis 21D weitere
Varianten der Vorrichtung in 1 darstellen;
-
Die 22A bis 22E Beispiele
für Schienenprofile
darstellen;
-
Die 23A und 23B perspektivische Ansichten
einer chirurgischen Vorrichtung in Gebrauch bei einer Koronararterien-Revaskularisierung darstellen;
-
24 eine
Stoß-Anordnung
darstellt;
-
25 eine
Zug-Anordnung gemäß der Erfindung
darstellt;
-
Die 26 bis 29 perspektivische
Ansichten von Kontaktmitteln gemäß der Erfindung
darstellen;
-
Die 30A bis 30G Varianten
von Kontaktmitteln darstellen, die mit verschiedenen Arten von Befestigungsmitteln
ausgestattet sind;
-
Die 31A bis 31F Varianten
von Kontaktmitteln darstellen, die mit verschiedenen Arten von Strukturen
versehen sind;
-
32 eine
Variante eines Positionierstabs darstellt.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
chirurgische Vorrichtung gemäß der Erfindung
wird zur Verwendung mit einem Brustbein-Retraktor bereitgestellt.
Einzweck-Brustbein-Retraktoren, die nur dazu dienen, das Brustbein und
den Brustkorb des Patienten zu retrahieren, sind im Fachgebiet gut
bekannt. Sie werden hauptsächlich
verwendet, um das Mediastinum zu retrahieren, zur Durchführung von
Koronararterien-Revaskularisierungen, Herzklappen-Ersetzung und
anderen kardialen Eingriffen.
-
Ein
solcher Brustbein-Retraktor schließt eine Zahnstange 2 ein,
die sich transversal erstreckt, einen festen Spreizkörperarm 3 und
einen beweglichen Spreizkörperarm 4.
Beide Arme erstrecken sich in eine Längsrichtung, die im Wesentlichen
senkrecht zur Zahnstange ist. Der bewegliche Arm 4 kann
mit Hilfe einer Kurbel 5, die von einem Ritzelmechanismus
(nicht dargestellt) über
eine Welle 6 angetrieben wird, entlang der Zahnstange verschoben
werden. Zwei Klingen 7 werden unterhalb der Spreizkörperarme
angebracht.
-
Diese
Erfindung führt
einen verbesserten Retraktor ein, der speziell entworfen wurde,
um Befestigungsschnittstellen für
eine Vielzahl von Positioniermitteln und eventuelle andere Ausrüstung bereitzustellen,
die im Verlauf einer intrathorakalen Herzoperation verwendet wird.
-
Breit
formuliert besteht das chirurgische Verfahren im Zusammenhang mit
dieser Erfindung aus:
- 1. Vollständiger oder
partieller Stemotomie;
- 2. Isolation und Entfernen entweder von inneren/r Rosenvene(n)
oder von Arteriae thoracicae internae;
- 3. Strategischer Positionierung und Manipulation des schlagenden
Herzens im Hinblick auf die Arterie, die dem Bypass-Vorgang unterzogen
werden soll;
- 4. Lokaler Immobilisierung und Stabilisierung des Abschnitts
des schlagenden Herzens um die Transplantationsstelle herum;
- 5. Abklemmen der Ziel-Arterie stromaufwärts und stromabwärts von
der okkludierten Stelle, um den Blutfluss während der Transplantation zu
hemmen;
- 6. Transplantation von Bypass-Venen und/oder -Arterien;
- 7. Überprüfung des
Blutflusses durch die neu transplantierte Bypass-Arterie;
- 8. Drainage der Brusthöhle;
- 9. Verschließen
der Brusthöhle.
-
Im
Verlauf einer Operation muss ein Chirurg bestimmte Aufgaben innerhalb
des Volumens ausführen,
das durch die Zahnstange 2, die Arme 3 und 4 und
die Brusthöhle
bestimmt wird, wie z. B. Erreichen der Ziel-Arterie, Nähen usw.
Das Volumen, in dem der Chirurg diese verschiedenen Arbeiten ausführen muss,
wird hierin das Arbeitsvolumen (working volume, W) genannt. Dieses
Volumen umfasst auch eine Pufferzone, die sich über den Umfang der offenen
Brusthöhle
hinaus erstreckt (s. 1B). Die vorliegende Erfindung
stellt ein Positioniermittel 20 bereit, das es dem Chirurgen
oder einem Assistenten ermöglicht,
ein bestimmtes chirurgisches Instrument, nämlich das Kontaktmittel 30,
in dieses Arbeitsvolumen zu platzieren und zu sichern, um Revaskularisierungen
an einem schlagenden Herzen leichter, schneller und wirksamer durchzuführen. Die
oben erwähnte
Art von Retraktor wird vorzugsweise verwendet, um das Positioniermittel
zu platzieren. Andere Arten von Retraktoren, z. B. Brustretraktor
oder Thoraxretraktor, oder andere Stützen, z. B. ein Bett oder ein
Kran, können
jedoch ebenfalls verwendet werden.
-
1A stellt
eine Vorrichtung dar, in der die Positioniermittel ein einziges
Gelenkverbindungsglied umfassen. 1B zeigt
schematisch die Flexibilität
und Vielseitigkeit der chirurgischen Vorrichtung durch die unten
angeführten
Bewegungs-Freiheitsgrade:
- S
- Verschiebung des Gelenkverbindungsglieds 50 entlang
Schienen 40 des Retraktors;
- R1
- Axiale Verschiebung
entlang der Mittellinie des ersten Positionierstabs 60 durch
das Gelenkverbindungsglied 50;
- R2
- Verschiebung entlang
der Mittellinie des zweiten Positionierstabs 70 durch das
Gelenkverbindungsglied 80;
- α
- Drehung um die Mittellinie
der Gelenkverbindungsglied-Gruppe 50;
- A1
- Winkelverschiebung
durch die Drehung α);
- β
- Winkel zwischen der
Mittellinie des ersten Positionierstabs 60 und der Mittellinie
der Gelenkverbindungsglied-Gruppe 50;
- P1
- Verschiebung entlang
der z-Achse, erzielt durch die Drehung β;
- ε
- Winkel zwischen dem
ersten Positionierstab 60 und dem zweiten Positionierstab 70 in
der Ebene, die durch ihre beiden Achsen gebildet wird;
- Φ
- Winkelrotation des
zweiten Positionierstabs 70 in der Ebene senkrecht zur
Mittellinie des ersten Positionierstabs 60;
- A2
- Winkelverschiebung
der Kontaktmittel 30 um die Mittellinie des zweiten Postionierstabs 70.
-
Der
feste Spreizkörperarm
und der bewegliche Spreizkörperarm
sind vorzugsweise mit Schienen 40 ausgestattet, die axial
zu den Armen angebracht sind, z. B. auf den Klingen 7.
Jede bekannte Art von Schiene kann verwendet werden. Die 22A bis 22E zeigen
verschiedene Beispiele für
Schienenprofile. Andere Arten können
ebenfalls verwendet werden, z. B. eine Schiene in Stabform.
-
Ein
erstes Gelenkverbindungsglied 50 greift verschiebbar und
drehgelenkig in die Schienen ein. Dieses erste Gelenkverbindungsglied
kann leicht von den Schienen entfernt und daher auf jede der Schienen
platziert werden. Es kann auch in jeder beliebigen axialen Position
auf die Schienen oder alternativ in die Zahnstangenöffnung,
wie in 17 gezeigt, platziert werden.
Dieses erste Gelenkverbindungsglied dient auch als Stütze für einen
ersten Positionierstab 60. Der Stab 60 und das
Gelenkverbindungsglied 50 sind so angeordnet, dass der
freie Endabschnitt des Stabs in jeder beliebigen Position innerhalb
des Arbeitsvolumens W platziert werden kann. Dieser Stab 60 kann
leicht verschoben werden, erstens mit der Gleitbewegung S des Gelenkverbindungsglieds 50 entlang
einer der Schienen 40, was einer Verschiebung entlang der
Y-Achse entspricht. Zweitens kann der Stab 60, mit einer
Winkelbewegung A1 des Gelenkverbindungsglieds 50 um seine eigene
Mittellinie, entlang eines bestimmten Winkels α platziert werden. Drittens
kann der Stab 60 axial (R1) durch das Glied 50 verschoben
werden, um näher
zu dem Glied oder von ihm fortzurücken. Schließlich kann
das Glied 50 auch eine erste Höhenpositionierung P1 bereitstellen,
die es dem Stab 60 gestattet, sich vertikal zu drehen,
um einen bestimmten Winkel β zu
erreichen.
-
Der
Endabschnitt dieses ersten Positionierstabs im Arbeitsvolumen ist
mit einem zweiten Gelenkverbindungsglied 80 ausgestattet.
Dieses zweite Gelenkverbindungsglied dient hauptsächlich als
Halteglied für
einen zweiten Positionierstab 70. Ein Endabschnitt dieses
zweiten Positionierstabs ist mit einem Kontaktmittel 30 ausgestattet.
Dieses zweite Gelenkverbindungsglied ermöglicht vorteilhafterweise vier
Arten von Verschiebungen: erstens eine axiale Gleitbewegung R2,
um die Positionierung des Kontaktmittels 30 entlang der
Mittellinienachse des Stabs 70, innerhalb des Arbeitsvolumens
W, zu ermöglichen;
zweitens eine Winkelverschiebung A2 eines Kontaktmittels 30 um
die Mittellinie des Positionierstabs 70; drittens eine
Winkelanordnung des zweiten Positionierstabs 70 zum ersten
Positionierstab 60 durch den Winkel ε; viertens eine Winkelrotation Φ des zweiten
Positionierstabs 70 in einer Ebene senkrecht zur Mittellinie
des ersten Positionierstabs 60. Entsprechend einer bevorzugten
Variante bietet das Glied 50 eine Grobeinstellung, während das
Glied 80 für
eine Feineinstellung sorgt.
-
Auf
diese Art kann das Kontaktmittel sehr präzise in praktisch jeder Position
und Ausrichtung in das Volumen W platziert werden. Die Position
wird vorzugsweise durch die Verschiebungen S, R1, A1, P1 und R2
erreicht. Die Ausrichtung des Kontaktmittels wird hauptsächlich durch
die Verschiebungen A1, A2, P1, Φ und ε vorgenommen.
Selbstverständlich
können
viele Varianten bereitgestellt werden, allein durch das Hinzufügen oder
Entfernen einer bestimmten Gelenkverbindungs- oder Verschiebungsmöglichkeit.
Zum Beispiel könnte
das erste Übertragungsglied 50 so
bereitgestellt werden, dass sich der Stab 60 um seine eigene
Achse dreht, oder das Kontaktmittel 30 könnte an
seinem Verbindungspunkt mit dem Stab 70 mit einem Drehzapfen
ausgestattet werden usw. Weiterhin erstreckt sich das Positioniermittel
vorteilhafterweise über
den Perimeter der offenen Brusthöhle
hinaus.
-
Verschiedene
Arten von Gelenkverbindungen können
für das
erste Gelenkverbindungsglied 50 und das zweite Gelenkverbindungsglied 80 verwendet
werden. Zum Beispiel können
bekannte Arten von Gelenkverbindungen, wie z. B. elastische Gelenkverbindungen
oder Kugelgleitlager-Gelenkverbindungen usw., verwen det werden.
Die Gelenkverbindungen, die mit der in 1A gezeigten
Vorrichtung verwendet werden, sind in den 3 und 4A detailliert
dargestellt.
-
3 zeigt
eine Explosionszeichnung eines Beispiels für ein erstes Gelenkverbindungsglied,
wie z. B. dasjenige, das in der Vorrichtung in 1,
mit dem Bezugszeichen 50, verwendet wird. Ein hohler zylindrischer
Körper 55 wird
entlang seiner Längswand
mit zwei gegenüberliegenden
ovalen Fenstern 551 bereitgestellt. Eine obere Abdeckung 552 am oberen
Ende ist mit einer zentralen Öffnung 553 ausgestattet.
Ein unteres hohles zylindrisches Glied 52 ist mit zwei
gegenüberliegenden
seitlichen Öffnungen 522 ausgestattet.
Der vordere Teil ist offen, um mit anderen Komponenten zusammenzuwirken.
Die inneren oberen und unteren Abschnitte sind mit gegenüberliegenden
konkaven Profilen 524 und 523 geformt. Zwei gegenüberliegende
halbkugelförmige Adapter 56 und 54 sind
mit einem zylindrischen Hohlraum ausgestattet. Ein oberes hohles
zylindrisches Glied 53 ist mit seitlichen Öffnungen
ausgestattet, die im Wesentlichen denjenigen des hohlen zylindrischen
Glieds 52 entsprechen, so dass es mit dem unteren Glied 52 zusammenwirken
kann. Auf dem Glied 53 wird ein Schraubenglied 533 bereitgestellt.
Der innere untere Abschnitt ist mit einem konkaven Profil geformt,
das dem unteren halbkugelförmigen
Adapter entspricht. Der Positionierstab wird durch den hohlen Abschnitt
der beiden halbkugelförmigen
Adapter geführt,
um eine Baugruppe zu bilden.
-
Diese
Baugruppe wird in den Hohlraum platziert, der von den zusammenwirkenden
Gliedern 52 und 53 gebildet wird. Der obere und
der untere Adapter 56 und 54 wirken mit dem konkaven
inneren Abschnitt 524 bzw. dem konkaven inneren Abschnitt 532 zusammen.
Dies ermöglicht
eine einfache drehgelenkige Bewegung des Stabs, nicht nur vertikal, sondern
auch lateral. All diese Komponenten werden zusammen im zylindrischen
Körper 55 gehalten.
Der Stab erstreckt sich durch die Fenster 551. Das Schraubenglied 533 erstreckt
sich durch die Öffnung 553 und
wirkt mit der Einstellschraube 51 zusammen. Ein Flansch 521,
der an der Unterseite des Glieds 52 bereitgestellt wird,
ermöglicht
ein leichtes Eingreifen der Baugruppe in Schienen 40 oder
beliebige Befestigungsmittel, die nicht notwendigerweise Gleitmöglichkeiten
zur Verfügung
stellen.
-
Wenn
die Einstellschraube lose ist, ermöglichen zusammenwirkende Komponenten
eine drehgelenkige Bewegung des Stabs und schließlich eine Drehbewegung des
Stabs um seine eigene Achse. Wenn die Schraube festgezogen wird,
wird eine Druckbeanspruchung erzeugt, bei welcher der innere Abschnitt 532 des
Glieds 53 gegen die Adapter 54 und 56 und
den inneren Abschnitt 524 des Glieds 52 drückt. So
wird eine feste Passung im Zylinderkörper 55 erzeugt. Diese
mechanische Spannung verhindert jede Relativbewegung der Komponenten.
Weiterhin wird der Körper 55 gegen
den Spreizkörperarm
oder die Schiene o. Ä.,
in die er eingreift, gedrückt,
wodurch ein Verschlusseffekt erzielt wird. Die Gelenkverbindung
wird dann verschiebbar und drehgelenkig verschlossen.
-
Die 4A und 4B zeigen
eine Explosionszeichnung eines Beispiels für ein Gelenkverbindungsglied
wie dasjenige, das in der Vorrichtung in 1,
mit dem Bezugszeichen 80, verwendet wird. Die Figur zeigt
zwei lang gestreckte und gegenüberliegende
Klemmglieder 82, wobei jedes mit einem inneren Sitzabschnitt 83 ausgestattet
ist, um mit einem Kugelkopf 61 am Stab 60 zusammenzuwirken,
und mit einer Öffnung 84 für das Eingreifen
des Einstellschraubenglieds 81. Eine innere Ringnut wird
ebenfalls bereitgestellt, für
das Eingreifen des zweiten Positionierstabs 70. Die Nut 85 ist
in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse
der Klemmglieder 82 ist. Eine Speicherfeder 62 stellt
sicher, dass die Glieder 82 und 61 korrekt als
Baugruppe gehalten werden. Weiterhin werden die zwei Glieder 82 mit
dem Schraubenglied 81 fest zusammengezogen.
-
Sie
stellen ein Gehäuse
für den
Kugelkopf 61 und einen Abschnitt des Stabs 70 bereit.
Je nachdem, wie fest das Schraubenglied 81 angezogen ist, hält die Gelenkverbindung
die Stäbe 60 und 70 in
einer starren oder beweglichen Anordnung. Die Winkelbewegungen ε und Φ des Positionierstabs 70 werden
erzielt durch eine Relativbewegung der Glieder 82 im Verhältnis zu 61.
Das Schraubenglied 81 wird vorzugsweise mit einer Anordnung
bereitgestellt, welche es ermöglicht,
die Positionierung durch Verwendung jeder beliebigen Seite des Schraubenglieds 81 anzu passen.
Diese Eigenschaft hat Vorteile, da der Arbeitsbereich W im Allgemeinen
sehr klein und der Zugang des Chirurgen zu einer bestimmten Seite des
Schraubenglieds 81 eingeschränkt ist.
-
Die 4B stellt
solch eine Anordnung dar. Der Knauf 801 auf der linken
Seite erstreckt sich in Längsrichtung
mit der Gewindestange 802 durch das linke Klemmglied 82 und
ist mit dem rechten Klemmglied verschraubt, das mit einem Innengewinde 806 ausgestattet
ist. Der Endabschnitt der Stange 802 und der entsprechende
innere Abschnitt des Knaufs 801 sind mit zwei gegenüberliegenden
flachen Oberflächen 803 geformt,
was die Drehmomentübertragung
vom Knauf auf die Stange ermöglicht.
Sperrkugeln 805, die in einer Ringnut im inneren Abschnitt des
rechten Knaufs bereitgestellt und mit einer Einstellschraube 804 gehalten
werden, halten die Komponenten zusammen. Mit einer solchen Anordnung zieht
der Chirurg die zwei Klemmglieder 82 fest oder lockert
sie, indem er einen beliebigen der zwei Knäufe 801 betätigt. Die
Drehbewegung ermöglicht
es den Innengewinden 806, eine Übertragungsbewegung den entsprechenden
rechten Klemmglieds 82 zu erzeugen, das sich dadurch näher zum
anderen gegenüberliegenden
Klemmglied oder davon fort bewegt, was in einem Festzieh- und Lockerungseffekt
resultiert.
-
Mit
diesen verschiedenen Einstellmöglichkeiten
können
die Kontaktmittel 30 leicht sehr präzise im Verhältnis zur
Ziel-Arterie des
Herzens positioniert werden. Weiterhin wird gemäß einer Variante eine Grobeinstellung
mit einem Gelenkverbindungsglied (z. B. dem ersten Gelenkverbindungsglied 50)
durchgeführt,
und eine Feineinstellung wird mit dem anderen Gelenkverbindungsglied
(z. B. dem zweiten Gelenkverbindungsglied 80) erzielt.
-
5A zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
gemäß der Erfindung.
Die Brustbein-Retraktor-Anordnung ist ähnlich der zuvor beschriebenen. Das
Positioniermittel 20 unterscheidet sich jedoch etwas von
der ersten Ausführungsform.
Gemäß dieser zweiten
Ausführungsform
werden zwei Gelenkverbindungsglieder 150 und 250 bereitgestellt.
Diese Gelenkverbindungen können
in vielerlei Hinsicht den oben beschriebenen ähnlich sein.
-
5B ist
eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, welche die Gelenkverbindungsglieder 150 und 250 und
den ersten Positionierstab 60 darstellt. Ein Gelenkverbindungsglied
ist angeordnet, um eine Gleitbewegung des Positionierstabs dadurch
zu ermöglichen.
Ein inneres Stabglied 151 ist mit einem Querloch 152 ausgestattet,
das sich in einem hohlen zylindrischen Körper 153 mit zwei
offenen Enden 156 befindet. Ein Abschnitt 155 mit
Gewinde erstreckt sich zum Eingreifen einer Einstellschraube 51 nach
oben über
den Körper
hinaus. Der untere Abschnitt erstreckt sich nach unten über den Körper hinaus
und ist für
den Eingriff der Schienen 40 mit einem Flansch 154 ausgestattet.
-
Wenn
die Einstellschraube 51 festgezogen wird, veranlasst eine
Zugbelastung die untere Kante des Zylinderkörpers 153, gegen die
Kante der Fenster 156 zu drücken, durch welche sich der
Stab 60 erstreckt. Dieselbe Belastung veranlasst die untere Kante
des Zylinderkörpers 153 und
die obere Kante des Flanschs 154, in entgegengesetzte Richtungen gegen
die Schienen 40 zu drücken.
Die Anordnung wird dadurch verriegelt. Wenn die Einstellschraube locker
ist, wirkt keine Belastung auf die Komponenten ein. Der Stab kann
durch die Gelenkverbindung gleiten, und die Gelenkverbindung kann
entlang den Schienen gleiten und/oder sich darum drehen. Das gegenüberliegende
Gelenkverbindungsglied 250 kann dem oben beschriebenen ähnlich sein,
oder es kann vereinfacht werden, indem sich der Stab 60 in einer
festen Anordnung im Verhältnis
zum Gelenkverbindungsglied 250 befindet. Dies kann mit
einer Baugruppe erreicht werden, die ein inneres Stabglied 151 und
einen Zylinderkörper 153, ähnlich den
zuvor beschriebenen, umfasst. Der Stab wird dann am Zylinderkörper befestigt.
Dies ermöglicht
eine Gleit- und/oder Drehbewegung des Gelenkverbindungsglieds 250 entlang
der Schiene 40. Eine oder beide Gelenkverbindungen können entlang
den Schienen verschoben oder, wenn keine Schienen bereitgestellt werden,
an getrennte Stellen auf dem Retraktor platziert werden.
-
Die
Gelenkverbindungen können
in einer symmetrischen Anordnung eingestellt werden, wobei jede
Gelenkverbindung eine identische Position im Verhältnis zur
Zahnstange hat. Sie können
auch in asymmetrischer Anordnung, auf demselben Arm usw. ange ordnet
werden, wie in 13 dargestellt. Die Übertragungsbewegung
des Stabs 60 durch die Gelenkverbindung 150 bleibt
ein Vorteil dieser Ausführungsform.
Falls z. B. während
der Operation die Brustbein-Retraktor-Öffnung verändert werden muss, kann der
Stab 60 durch eine der Gelenkverbindungen (z. B. die Gelenkverbindung,
in die der bewegliche Spreizkörperarm
eingreift) gleiten, wodurch es dem zweiten Positionierstab 70 und
den Kontaktmitteln 30 gestattet wird, im Wesentlichen in
derselben Position im Verhältnis
zum Herzen zu verharren. Dies ermöglicht eine effiziente Neueinstellung
der chirurgischen Vorrichtung ohne vollständige Demontage des Positioniermittels.
-
Natürlich unterscheidet
sich bei einer solchen Ausführungsform
das zweite Gelenkverbindungsglied 80 etwas von dem oben
beschriebenen (gezeigt in 2). Dieses
zweite Gelenkverbindungsglied ermöglicht vorteilhafterweise fünf Arten von
Verschiebungen: erstens eine axiale Gleitbewegung R3, um die Positionierung
des zweiten Stabs 70 entlang der Mittellinienachse des
Stabs 60 zu ermöglichen;
zweitens eine axiale Gleitbewegung R4, um die Positionierung des
zweiten Stabs 70 durch das Gelenkverbindungsglied 80 zu
ermöglichen;
drittens eine Winkelrotation der Kontaktmittel 30 um die
Achse des Stabs 70; viertens, in der Ebene, die durch die Achsen
der Stäbe 60 und 70 bestimmt
wird, eine Winkelanordnung der Stäbe; fünftens die Winkelrotation des
Stabs 70 um die Achse des Stabs 60. Die Einstellschraube 81 ermöglicht die
einfache Einstellung und Neueinstellung des Stabs 70 im
Verhältnis zum
Stab 60. Das Kontaktmittel 30 wird am Endabschnitt
des Stabs 70, innerhalb des Arbeitsvolumens W, bereitgestellt.
Die Schienen 40 können schließlich verlängert werden,
wobei ein separater Schienenabschnitt auf die Zahnstange platziert
wird.
-
6 zeigt
eine transversale Ansicht dieser Ausführungsform. Aus dieser Zeichnung
ist zu ersehen, dass das Kontaktmittel 30 eine sehr spezifische Form
hat. In dieser speziellen Ausführungsform
ermöglicht
das leicht gekrümmte
Profil die Positionierung des Kontaktmittels zum Herzen derart,
dass das Herz in die konkave Seite des Kontaktmittels platziert wird.
Bei einer solchen Anordnung kann das Positioniermittel eine Zugkraft auf
das Herz ausüben.
Diese Eigenschaften werden hierin im Folgenden detailliert beschrieben.
-
7 zeigt
eine Variante der vorherigen Ausführungsform. Gemäß dieser
Variante ist der Stab 60 gebogen, um eine U-Form im Verhältnis zu den
zwei Gelenkverbindungsgliedern zu bilden. Eine solche Form bietet
zusätzliche
Einstellungsmöglichkeiten
bei der Positionierung des Kontaktmittels in Relation zum Herzen.
-
8 zeigt
eine weitere Variante der in 5A dargestellten
Ausführungsform.
Gemäß dieser
Variante hat der Stab 60 die Form eines Kreisbogens. Der
Buchstabe "R" in der Figur kennzeichnet den
Radius des entsprechenden virtuellen Kreises. Auch hier ermöglicht diese
spezielle Form eine sehr genaue Positionierung des Kontaktmittels
im Verhältnis
zur Ziel-Arterie.
-
9 stellt
eine Draufsicht einer Variante dar, worin eine oder beide Klingen 7 drehbar
auf den Retraktorarmen montiert sind. Die restlichen Merkmale, die
den bereits beschriebenen ähnlich
sind, sind nicht dargestellt. Diese Variante ist vorteilhaft, weil
sie eine Möglichkeit
darstellt, die Klingenanordnung auf das Brustbein des zu behandelnden
Patienten einzustellen, ohne die restlichen Bestandteile der Vorrichtung
zu beeinflussen. Zum Beispiel könnte eine
Klinge im Verhältnis
zur anderen leicht gedreht installiert werden.
-
Die
chirurgische Vorrichtung stellt vorteilhafterweise Verankerungsmittel
bereit, die in separaten Positionen entlang der Arme 3 und 4 oder
eventuell an einer beliebigen anderen Stelle an der Vorrichtung angebracht
sind. Die 10A bis F stellen verschiedene
Varianten solcher Verankerungsmittel dar. Diese Verankerungsmittel
dienen vielen Zwecken, z. B. dem Anbringen provisorischer Nähte, die
strategisch dazu verwendet werden, Gewebe oder Organe entfernt vom
primären
Operationsvorgang zu positionieren; dem Befestigen von Silastic
TM-Gummibändern oder
Siliziumschlingen, die während
der Myokardmobilisierung oder Perikardtraktion verwendet werden; dem
Befestigen von Nähten
oder Silikongummi-Schlingen, die dazu dienen, den Positioniermittel-Stab
in signifikant überhängenden
Ausrichtungen im Verhältnis
zum Retraktor zu verstreben und alle während der Operation verwendete
Zusatzausrüstung
zu sichern, um die Brusthöhle
während
der Operation freizuhalten. Diese Verankerungsmittel dienen dazu,
einen schnellen Auf- und Abbau des Drahts, des Fadens, der Silastic
TM-Gummibänder
usw. zu ermöglichen.
-
10A zeigt ein Beispiel für eine Anordnung mit solchen
Mitteln, vorzugsweise entlang einer Schiene angebracht. 10B stellt ein Beispiel für ein Verankerungsmittel mit
einer "V"-förmigen Öffnung dar,
in die der Draht sehr schnell eingeführt werden kann. Am Scheitelpunkt
des "V"s stellt eine leicht vergrößerte Öffnung einen
Sitz zur Arretierung des Drahts bereit. Jede Seite der "V"-Form ist mit einem Flügel ausgestattet,
der den um den Körper
des Mittels gewickelten Draht hält.
-
10C zeigt eine andere Form des Verankerungsmittels
mit einem nagelähnlichen
Kopf. 10D stellt eine andere Variante
dar, die wie ein geneigter Stab geformt ist. 10E stellt
ein Verankerungsmittel dar, das aus T-förmigen Öffnungen besteht, die im Spreizkörperarm
oder an einer beliebigen anderen Stelle der chirurgischen Vorrichtung
bereitgestellt werden. 10F stellt
ein stiftförmiges Verankerungsmittel
dar. Wie dargestellt, ist der Stift vorzugsweise verschiebbar angebracht.
-
11 stellt
einen Herzstabilisator dar. Dieser vereinfachte Stabilisator verwendet
einen Standard-Brustbein-Retraktor. Die Positioniermittel 20 sind
mit dem Brustbein-Retraktor durch ein Gelenkverbindungsglied 250 verbunden,
das an der Zahnstange des Retraktors befestigt werden kann. Gemäß der in 11 dargestellten
Ausführungsform besteht
das Gelenkverbindungsglied aus einem "U"-förmigen Gleitglied,
das seitlich in die Zahnstange 2 eingesetzt wird. Eine
Einstellschraube 251 ermöglicht es, das Gelenkverbindungsglied
an der Zahnstange zu arretieren oder davon zu lösen. Die gelöste Position
befähigt
den Chirurgen, die Baugruppe auf beiden Seiten der Stange zu verschieben. Sie
gestattet ihm auch, den ersten Positionierstab 60 axial
zu verschieben. Sie ermöglicht
ihm auch, den Stab 60 durch das Gelenkverbindungsglied 250 verschiebbar
und drehgelenkig im Verhältnis
zur Zahnstange einzustellen. Die Einstell schraube 251 ermöglicht eine
einfache Längspositionierung
der Baugruppe.
-
Die
axiale Positionierung kann entweder mit dem Gelenkverbindungsglied
durch die Einstellschraube 251 oder mit dem zweiten Gelenkverbindungsglied 180 durch
eine Einstellschraube 181 eingestellt werden, obwohl dieses
zweite Gelenkverbindungsglied hauptsächlich dazu dient, einen zweiten Positionierstab 70 in
Winkelposition einzustellen. Diese Winkelposition ist leicht zu
modifizieren, da die beiden Klemmen drehgelenkig miteinander verbunden
sind. Das Kontaktglied 30 wird am Endabschnitt dieses Stabs
bereitgestellt, der sich im Arbeitsvolumen W befindet.
-
Die
Eigenschaften im Zusammenhang mit den Stäben und dem zweiten Gelenkverbindungsglied
sind ähnlich
der Ausführungsform,
die in 5A dargestellt und oben beschrieben
ist. Dieses sehr einfache Befestigungsmittel ermöglicht den Einsatz eines Herzstabilisators
gemäß der Erfindung
mit einem vorhandenen Brustbein-Retraktor. Eine solche "Nachrüstung" ist sehr vorteilhaft,
da die meisten Hospitäler
oder Kliniken bereits mit Retraktoren ausgestattet sind. Diese vorhandene
Ausrüstung
kann so auf den neuesten Stand gebracht werden. Diese Ausführungsform
kann auch schnell herstellbare und lösbare Gelenkverbindungen beinhalten,
wie unten beschrieben.
-
Die 12 bis 15 stellen eine weitere Ausführungsform
dar, die besonders geeignet ist, um Anwendungen nachzurüsten, aber
nicht ausschließlich für sie reserviert
ist. Ein Brustbein-Retraktor 1 bekannten
Typs kann verwendet werden. Der Retraktor ist leicht modifizierbar,
um Befestigungsmittel bereitzustellen, z. B. Befestigungslöcher 8,
die sich vorzugsweise an jedem Endabschnitt der Spreizkörperarme
befinden und/oder an separaten Stellen entlang des Retraktors angebracht
sind.
-
Verschiedene
Stabilisatortypen können
dann verwendet werden, um die Anordnung zu vervollständigen.
Zum Beispiel ein Stabilisator mit Positioniermitteln wie oben beschrieben
für die
Ausführungsformen
in 1A oder 5A. Die
Befestigungsmittel könnten
dazu dienen, Schienen zu befestigen, die z. B. ähnlich denjenigen in 1 oder 5 sind,
oder eine Baugruppe ohne Schienen, wobei das Gelenkverbindungsglied
an einem beliebigen der Retraktorlöcher 8 befestigt werden
kann.
-
Die 14, 15 und 16 stellen
Beispiele für
Verbindungen mit dem Retraktor dar. 14 zeigt ein
Beispiel mit zwei Stützen,
auf denen die Schiene befestigt wird. Die Schiene kann Stabform
haben, wie in 14 gezeigt, oder von der verschiebbaren
Art sein, wie in 1A dargestellt, oder von einer
beliebigen anderen passenden Art. 15A zeigt
ein Beispiel für
eine Stütze,
die mit einer Gummihülse
101, einem Stab 102 und einem Verschlusssystem ausgestattet
ist, das von einer Nockenverriegelung angetrieben wird. Das System
ist im verschlossenen Modus dargestellt, in dem die Gummi-Erweiterung
den umgebenden Hohlraum füllt
und so einen Verschlusseffekt erzeugt.
-
15B stellt eine magnetische Art von Stütze dar,
die den Vorteil bietet, dass sie ohne die Löcher im Retraktor in den vorhergehenden
Beispielen auskommt. Die Löcher
werden durch einen magnetischen Einsatz 111 ersetzt, auf
den die magnetische Stütze
platziert werden kann. Die magnetische Stütze 110 umfasst vorzugsweise
eine Schichtanordnung mit alternierenden Schichten magnetischer 112 und
nicht magnetischer 113 Legierung. Ein Abschnitt der Schichtanordnung
ist im Verhältnis
zum restlichen Teil transversal beweglich. Die Knöpfe 114 ermöglichen
es dem Chirurgen oder dem Benutzer, die Anordnung durch Platzierung
der beiden Abschnitte in magnetisierte oder nicht magnetisierte
Positionen auf den Retraktor zu setzen.
-
15C zeigt eine Stütze mit Gewinde, die bei herkömmlicher
Werkzeugeinstellung leicht eingestellt werden kann. 15D stellt eine gefederte Kugellager-Stütze dar,
die in einer verschlossenen oder nicht verschlossenen Position eingestellt
werden kann, je nach der seitlichen Position der Kugeln. Die Figur
zeigt den verschlossenen Modus, in dem die Kugeln herausragen und
durch Zusammenwirken mit einem gefurchten Abschnitt des Retraktors
in einer Verschlussanordnung gehalten werden. In der nicht verschlossenen
Position ist die Furche frei, und die Stütze kann entfernt werden. 15E stellt eine Anordnung mit hydraulischem Antrieb
dar. Eine Einstellschraube wirkt auf eine Kolbenanordnung, die die Ausdehnung
oder das Zurückziehen
einer seitlichen flexiblen Membran unter Einwirkung der Erhöhung bzw.
-
Verringerung
eines inneren Öldrucks
verursachen kann. 15F zeigt eine Stütze von
der Art eines mechanischen Keils.
-
Die
obigen Varianten sind nur Beispiele für Befestigungsmittel, die bereitgestellt
werden könnten.
Andere Arten von Varianten können
verwendet werden.
-
Die
Positioniermittel könnten
in mindestens sechs verschiedenen Ausrichtungen zum Brustbein-Retraktor,
und folglich zum Herz des Patienten, positioniert werden (s. die 13A bis 13E,
die Beispiele für
Schienenkonfigurationen darstellen):
vier Ausrichtungen entlang
des Perimeters der retrahierten Brusthöhle und zwei diagonale Ausrichtungen
von Ecke zu Ecke. Dadurch werden die Optionen für optimalen Zugang zur Ziel-Arterie maximiert. Selbstverständlich ist
eine Vielzahl anderer Positionen, entsprechend der jeweiligen Längsposition
der Gelenkverbindungen entlang der Arme, ebenfalls möglich. Die
Möglichkeiten
werden noch zahlreicher, wenn zwei Schienen verwendet werden.
-
16 zeigt
eine Variante mit Positioniermitteln, die leicht zu befestigen und
zu lösen
sind. Eine solche Variante könnte
mit jeder Ausführungsform, mit
oder ohne Schienen, verwendet werden. Eine elastische Klammer-Baugruppe 300 bekannter
Art könnte
bereitgestellt werden. Eine solche Anordnung befähigt den Chirurgen, das Kontaktmittel
mit größerer Flexibilität zu platzieren,
und ermöglicht
einen leichteren Zugang zum Arbeitsvolumen, das im Allgemeinen ein
kleines, schwer zugängliches
Volumen ist, da viele komplexe Instrumente die Höhle versperren. Diese Ausführungsform
ermöglicht
einen leichten Zugang, ohne dass viele Anpassungen vorgenommen werden
müssen;
diese Anpassungen werden vorteilhafterweise durchgeführt, nachdem
die Kontaktmittel korrekt platziert wurden. Die Figur stellt auch
ein Beispiel für
stabförmige
Schienen dar, auf denen eine ringförmige Gelenkverbindung verschiebbar
angebracht werden kann. Die Schnellmontage-/-demontagefunktion kann
auch erzielt werden durch eine Vielzahl von Schnittstellen (Nocken-Verschlussvorrichtungen,
Kniehebelvorrichtungen, schraubenförmige Vorrichtungen, mechanische
Magneten usw.).
-
17 zeigt
eine Variante, in welcher die Positionier mittel, und vor allem das
Gelenkverbindungsglied, am Brustbein-Retraktor durch eine Öffnung befestigt
werden, der an der Zahnstange bereitgestellt wird. Eine solche Öffnung kann
an einem bestehenden Retraktor angebracht werden, was in einer Nachrüst-Anordnung
resultiert. Sie kann auch speziell an einem Retraktor gemäß der Erfindung
bereitgestellt werden.
-
Die 18A bis 18C stellen
eine Variante dar, worin die Gelenkverbindungsglieder 650 so gebogen
sind, dass das Stabglied 60 lateral entfernt vom Brustbein-Retraktor 1 platziert
wird. Bei einer solchen Anordnung ist der Arbeitsbereich leicht
zugänglich
und ergonomischer.
-
Die 19 und 20 zeigen
Varianten der Ausführungsform,
die zuvor beschrieben und in 1A dargestellt
ist. Die Gelenkverbindungsglieder und Stäbe der Ausführungsform in 1A werden ersetzt
durch Arme von bekannter Art, die für Rotation, drehgelenkige Verbindung
und Translationsbewegungen o. Ä.
sorgen können.
Diese Arten von Armen sind ähnlich
denjenigen, die in Schreibtischlampen zu finden sind. Diese Varianten
sind vorteilhafterweise leicht herzustellen, schnell und einfach
anzupassen. Andere Varianten, die diesen ähnlich sind, können ebenfalls
bereitgestellt werden, manchmal mit weniger Positioniermöglichkeiten,
z. B. ohne Rotation, ohne drehgelenkige Bewegung usw.
-
Die 21A bis 21D zeigen
Varianten von Formen für
die Positionierstäbe.
Formen in gerader Linie, gekrümmt,
mit einem oder zwei Kniestücken
versehen usw. Dies sind nur Beispiele für eine nahezu unbegrenzte Anzahl
von Formen, die ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung verwendet
werden können.
-
Die 22A und 22E stellen
Beispiele für
verschiedene Formen von Schienen dar, die verwendet werden können, um
für die
Gleitbewegung des Positioniermittels zu sorgen: rechteckig, schwalbenschwanzförmig usw.
Dies sind nur Beispiele für eine
nahezu unbegrenzte Anzahl von Formen, die ohne Abweichung vom Schutzumfang
der Erfindung verwendet werden können.
-
Die 23A und 23B zeigen
die Kontaktmittel 30 bei Platzierung gegen die Herzoberfläche. Zwei
lang gestreckte Kontaktarme 31, die dazwischen ein Arterien-Fenster 32 bestimmen, werden bereitgestellt.
Die zwei Arme sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel, und die Öffnung,
die von ihrer Innenkante bestimmt wird, wird als Arterien-Fenster verwendet.
Das heißt,
dass die Ziel-Arterie (target artery, TA) zwischen diesen beiden
Armen ausgerichtet ist, wenn das Kontaktmittel korrekt platziert
wurde. Die Arme sind so geformt, dass sie gegen die Herzoberfläche (heart
surface, HS) drücken
können,
die die Ziel-Arterie
direkt umgibt. Auf diese Art wird die Ziel-Arterie für den Zweck
des chirurgischen Eingriffs leicht zugänglich. Folglich hindert der
Herzstabilisator das Herz lokal daran, sich um die Ziel-Arterie
herum zu bewegen, wodurch direkte Koronar-Bypass-Chirurgie an einem schlagenden
Herzen ermöglicht
wird. In Bereichen, wo die Arterien in die Herzoberfläche inkrustiert
sind, stellen die Kontaktarme eine Möglichkeit dar, die Ziel-Arterie durch das Arterien-Fenster
anzuheben und so den Zugang zum Zweck der Operation zu erleichtern.
-
Dieser
Aspekt ist in 23B klar zu sehen. Die Ziel-Arterie TA wird zwischen
den Armen 31 gehalten. Der Chirurg kann so vorteilhafterweise
den Silastic TM-Draht SL an den Abschnitten der Ziel-Arterie befestigen,
die stromaufwärts
und stromabwärts von
der Transplantationsstelle liegen. Dies stellt eine sehr effiziente
Möglichkeit
dar, den Blutfluss zu hemmen. Der Chirurg kann dann die Arterie
schneiden und den Transplantationsvorgang durchführen. Befestigungsmittel 310 werden
vorzugsweise an der nicht berührenden
Oberflächenseite
bereitgestellt, um den Silastic TM-Draht in einer optimalen Position einzustellen.
Es können
zum Beispiel genutete Wände
an den Kontaktarmen 31 bereitgestellt werden. Diese Befestigungsmittel 310 haben
ausreichend Abstand auf den Kontaktarmen, um den Transplantationsvorgang
zu ermöglichen.
Diese Befestigungsmittel können
schließlich
einstellbar sein, z. B. axial zu den Armen und/oder angulär.
-
Der
Winkel der Befestigungsmittel 310 zum Kontaktarm kann so
festgelegt werden, dass er mit dem Winkel des Silastic TM-Drahts zum Arm, wenn er
sich um die Ziel-Arterie wickelt, übereinstimmt. Weiterhin können die
Wände o. Ä. vorzugsweise
so ausgerichtet werden, dass der Draht sie in einer im Wesentlichen senkrechten
Richtung zur Wandebene durchdringt, d. h. in einem bevorzugten Winkel γ (s. 30A) zwischen 25 und 80°.
-
Die 30B bis 30G stellen
Varianten der Befestigungsmittel 310 in verschiedenen Profilen und
Formen dar, nämlich
jeweils mit "Flügeln mit Öffnung", "Klammern", "Federn", "Halbkugeln mit Öffnung", "Aufhängern" und "Tellern". Diese Beispiele zeigen
deutlich, dass das Silastic TM-Silikongummi, silikonisiertes Gummi,
Silikonelastomer oder elastischer Draht (oder anderer Draht) durch
eine Vielzahl von Befestigungsmittelarten befestigt werden können.
-
Zur
Durchführung
der Operation wird bevorzugt, das Kontaktmittel zunächst in
der erforderlichen Position gegen die Herzoberfläche zu setzen, um die Ziel-Arterie
freizulegen, und zweitens die Baugruppe aus Kontaktmitteln und Positioniermittel
sicher am Brustbein-Retraktor zu befestigen. Zum Entfernen der Baugruppe
wird bevorzugt, die Kontaktmittel zunächst vom Positioniermittel
zu trennen, wodurch die Trennung der Kontaktmittel von der Herzoberfläche erleichtert
und des Risiko einer Schädigung
des neu vernähten
Bypass-Gefäßes minimiert
wird. Eine andere Möglichkeit
wäre, das
Positioniermittel zunächst vom
Retraktor zu lösen,
um eine leichte Trennung der Kontaktmittel von der Herzoberfläche zu ermöglichen.
In allen Ausführungsformen
tragen offene Gelenkverbindungsmittel und/oder Klammern für den zweiten
Positionierstab dazu bei, dass dies schnell und effektiv durchgeführt werden
kann (s. 16).
-
Die
Profileigenschaften der Kontaktmittels sind sehr wichtig. Zum Beispiel
ist der Endabschnitt der Arme 31, wie in 23B dargestellt, vorzugsweise gekrümmt. Die
Arme haben vorteilhafterweise ein skiähnliche Form, wobei der Spitzenabschnitt
von der Herzoberfläche
weg ausgerichtet ist, um eine Schädigung durch unbeabsichtigten
Kontakt und somit eine Verletzung der Herzoberfläche zu verhindern.
-
Die 24 und 25 stellen
zwei "Familien" von Kontaktmitteln
dar. Diese Familien werden eingeteilt nach der Position der Kontaktmittel
im Verhältnis
zum Herzen während
der Operation und/oder der Art von Kraft, die aus dieser Position
resultiert. 24 zeigt eine "Stoßanordnung" (die nicht Teil
der bean spruchten Erfindung ist), während 25 eine "Zuganordnung" darstellt. Aus diesen
Figuren ist leicht zu ersehen, dass die Baugruppe aus Positioniermittel
und Kontaktmitteln eine Stoßkraft
(s. auch 23A und 23B)
bzw. eine Zugkraft (s. auch 6) bereitstellt.
Der "Stoßtyp" und der "Zugtyp" werden zur Verwendung
mit der vorderen bzw. hinteren Arterie bevorzugt. In allen Ausführungsformen stellen
die Bewegungs-Freiheitsgrade des zweiten Gelenkverbindungsmittels
die Anpassbarkeit bereit, um Stoß- und Zuganordnungen so einzustellen,
dass die Ergonomie der Operation maximiert wird (24 und 25).
-
Das
Kontaktmittelprofil wird vorzugsweise abhängig von diesen zwei Familien
angepasst. Die 26, 27 und 28 zeigen
Beispiele für
Profile des "Stoßtyps". Die Befestigungsmittel 310 werden
dann am oberen Abschnitt der Arme 31 bereitgestellt. Das
in 26 dargestellte Beispiel hat vorteilhafterweise
eine ovale Form. Dies erleichtert den Zugang zu bestimmten Arterien,
die ansonsten schwierig zu erreichen wären.
-
Zahlreiche
andere Profile werden vorteilhafterweise bereitgestellt, von denen
jedes zu einem bestimmten Bereich des Herzens passt. Die 27 und 28 stellen
weitere Beispiele mit löffelartigen
Profilen dar; 27 mit Standard-Löffelanordnung
(konvexer Kontakt) und 28 mit konkavem Kontakt. Angepasste
Profile werden für
eine maximale Abdeckung der Oberfläche bevorzugt und minimieren
so die Gefahr einer Herzverletzung. Weiterhin wird die Oberfläche der
Schnittstelle zum schlagenden Herzen optimiert, um die Stabilität zu maximieren
und gleichzeitig das Risiko einer Schädigung des Herzens zu minimieren.
-
29 zeigt
eine Variante der "Zuganordnung", in der ein bestimmter
Winkel zwischen dem Positionierstab und den Kontaktmitteln bereitgestellt wird.
-
Die 31A bis 31F stellen
Varianten der Kontaktmittel mit strukturierten Oberflächen dar, welche
die Haftung zwischen den Armen 31 und der Herzoberfläche fördern, um
für minimalen
Schlupf zur Herzoberfläche,
z. B. verursacht durch das Schlagen des Herzens, zu sorgen. Verschiedene
Arten von Strukturen können
bereitgestellt werden, z. B. (in den 31A bis 31F) mit Rillen, Vertiefungen oder Erhöhungen,
mit Löchern,
mit Perimeterumrandung, mit gezacktem Außenumriss, mit kovalent gebundener
Oberflächenbehandlung
usw. Dies trägt
dazu bei, ein "Rutschen" auf einer Seite
der Ziel-Arterie während
der Transplantation zu verhindern. Die Kontaktmittel werden bereitgestellt,
um in Relation mit den kardialen Organen, insbesondere dem Herzen,
zu stehen. Der Begriff "kardiale
Organe" umfasst
das Herz, aber auch die umgebenden Gefäße und Gewebe, insbesondere
das Mediastinum, den Herzbeutel, die Thymusdrüse, den Bereich zwischen den
Lungen usw.
-
Um
die Aufgabe des Chirurgen zu erleichtern und die Höhle zur
besseren Ergonomie freizulegen, können die Positionierstäbe auch
andere Merkmale bereitstellen, wie z. B. Löcher, Rillen o. Ä.
-
32 stellt
ein Beispiel dar, in dem Rillen und Löcher als Verankerungspunkte
verwendet werden. Diese Merkmale können auch mit Silastic TM-Draht,
Nähdraht,
Nähseide,
Siliziumschlingen o. Ä.
verwendet werden, die durch die Löcher und/oder die Rillen eingeführt und
am Verankerungsmittel auf dem Brustbein-Retraktor befestigt werden, um die Baugruppe
zu verstreben und so starr wie möglich
zu halten.
-
Die
verschiedenen Teile und Komponenten der vorliegenden Erfindung können entweder,
für den Einmalgebrauch,
aus einem biokompatiblen Kunststoff, z. B. medizinisch geeignetem
ABS, oder für wiederholten
Gebrauch aus chirurgischem rostfreiem Stahl oder einem anderen biokompatiblen
sterilisierbaren Material hergestellt werden.
-
Die
obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sollte nicht einschränkend interpretiert
werden, da Variationen und Verfeinerungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen.