DE69836487T2

DE69836487T2 - Minimal-invasiver chirurgischer eingriff am herzen

Info

Publication number: DE69836487T2
Application number: DE69836487T
Authority: DE
Inventors: M. Delos Hunting Valley COSGROVE
Original assignee: Cleveland Clinic Foundation
Current assignee: Cleveland Clinic Foundation
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: US20010003986A1; US20050092333A1; AU6330298A; US6539945B2; US20030178033A1; CA2281527A1; EP1009313A1; EP1009313A4; DE69836487D1; US6732739B2; EP1009313B1; ATE345743T1; US6182664B1; WO1998035626A1; JP2001524847A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Anmeldung steht in Verbindung mit Druckschrift US 5,752,526 mit dem Titel "Minimally Invasive Cardiac Surgery Procedure".
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Set chirurgischer Instrumente zur Verwendung bei minimal invasiven chirurgischen Verfahren, die Bereiche des Herzens und großer Gefäße betreffen, wobei diese zwischen einem Punkt ungefähr 3 cm über der oberen ringförmigen Leiste oder Kante (engl.: "supra annular ridge") und der mittleren ventrikulären Vertiefung angeordnet sind, wie beispielsweise Verfahren zum Reparieren oder Ersetzen einer Herzklappe.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Für das Herz und die größeren Gefäße werden unterschiedliche Typen chirurgischer Verfahren eingesetzt. Viele derartige Verfahren, insbesondere solche, die die Aorta und die aortische Klappe betreffen, erfordern eine verhältnismäßig große Öffnung der Brustwand, beispielsweise eine mediane Sternotomie, um einen Zugang zu dem betroffenen Bereich des Herzens oder des Gefäßes zu gewinnen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass diese Verfahren ein Aufspalten des Brustkorbs des Patienten mit sich bringen. Derartige Verfahren verursachen ein signifikantes Trauma für den Patienten und signifikante Erholungszeiten.
Ein Beispiel ist das konventionelle Verfahren für einen chirurgischen Eingriff in eine Herzklappe. Der Patient wird anästhesiert und die Haut wird von der Oberseite des Sternums bis zu einem Punkt, der einen vorbestimmten Abstand, beispielsweise ungefähr 2 Inch, unter dem Boden des Sternums angeordnet ist, eingeschnitten. Das Sternum wird dann unter Verwendung einer Säge oder eines anderen Schneidgeräts in Längsrichtung geteilt oder aufgespalten. Ein Spreizgerät wird in der Vertiefung des Brustkorbs platziert, und gegenüberliegende Hälften des Brustkorbs werden auseinandergespreizt, um die thorakale Vertiefung freizulegen. Die Gewebe um das Herz wird geteilt unter Öffnung des perikardialen Sacks. Durch eine direkte aortische und rechte atriale Kanülisierung wird ein kardiopulmonarer Bypass initiiert (d. h. es wird durch einen arteriellen Rückkehrkatheter oder Rückflusskatheter (im folgenden Rückkehrkatheter), der in der Aorta angeordnet ist, und einen venösen Drainagekatheter in dem rechten Atrium eine Zirkulation einer Herz-Lungen-Maschine aufgebaut); die Aorta wird geklammert (typischerweise zwischen der kurzköpfigen oder breitköpfigen Arterie und dem koronaren Ostium), um das Herz von der Zirkulation auszuschließen. Die kardiatrische Funktion wird dann gestoppt, d. h. das Herz wird durch Infusion einer Kardioplegie-Flüssigkeit, wie beispielsweise eine kalte Kalium-Lösung, gestoppt. Dann wird die Aorta geöffnet. Anschließend wird die Klappe repariert oder, wenn diese ersetzt werden soll, herausgeschnitten, und eine Ersatzklappe wird eingenäht. Luft, die während des Verfahrens in dem Herzen akkumuliert worden ist, wird dann aus dem Herzen entfernt und die Aorta wird durch Nähen wieder geschlossen. Dann wird die Klammer entfernt, der Patient wird von der Herz-Lungen-Maschine entwöhnt, Rohre werden von der Aorta entfernt und das Sternum wird wieder zurück verkabelt und die Haut wird durch Nähte geschlossen.
Derartige Verfahren sind besonders traumatisch. Schmerz infolge von Inzisionen erfordert oftmals signifikante postoperative Analgesie. Postoperative Unannehmlichkeiten resultieren oftmals in einer signifikanten Morbidität des Patienten und langen Krankenhausaufenthalten. Zusätzlich hat anschließend an das Verfahren das Herz eine Tendenz, an dem Sternum anzuhaften, da der perikardiale Sack, der unter dem Sternum liegt, geöffnet wird. Dies kann problematisch sein im Fall späterer Eingriffe.
Der Wunsch einer Vermeidung eines Einsatzes einer medianen Sternotomie und anderer großer brustwandöffnender Verfahren in Verbindung mit chirurgischen Eingriffen am Herzen und großen Gefäßen ist hinreichend bekannt. Beispielsweise sind Techniken vorgeschlagen worden, bei denen ein Spiegel durch eine perkutane interkostale Penetration in den Brustkorb des Patienten eingesetzt wird (eine Inzision zwischen den Rippen), um die innere Eingriffe zu beobachten, die durch Instrumente ausgeführt werden, die in die Brust mit dem Spiegel eingeführt werden, oder durch eine Kanüle, die in anderen interkostalen Räumen, beispielsweise zwischen zwei benachbarten Rippen, angeordnet ist. Derartige Techniken und Instrumente für eine Ausführung derartiger Techniken in dem Herzen und großen Gefäßen sind beschrieben in der internationalen Patentanmeldung WO 95/15715 mit den Anmeldern Sterman, et al., die am 15.06.1995 veröffentlicht worden ist, nämlich ein Verfahren einer chirurgischen Intervention bei geschlossener Brust durch eine perkutane interkostale Penetration der Brust des Patienten unter Verwendung zumindest eines retrograden Kardioplegie-Katheters, eines aortischen Ballonkatheters, eines arteriellen Rückkehrkatheters, eines venösen Rückkehrkatheters und eines thorakoskopischen Retraktors. Allerdings erfordern derartige Techniken spezielle Instrumentierungen und besondere Fertigkeiten und Kenntnisse zur Ausführung. Die Techniken können auch die Dauer, die das Herz angehalten werden muss, und die Dauer des Verfahrens verlängern.
US 5,213,114 offenbart eine Abdeckung für eine Augenuntersuchung und einen chirurgischen Eingriff, die einen Halter aufweist, der einsetzbar ist neben dem oberen und unteren Augenlid. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halter ringförmig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Set chirurgischer Instrumente gemäß Anspruch 1 vor zur Verwendung in einem minimal invasiven Ansatz für chirurgische Eingriffe in Bereiche des Herzens und großer Gefäße, die zwischen einem Punkt, der sich ungefähr 3 cm über der oberen ringförmigen Leiste befindet, und der mittleren ventrikulären Vertiefung angeordnet sind. In chirurgischen Eingriffen dieses Typs wird eine parasternale Inzision eingebracht, die sich entlang einer vorbestimmten Zahl von Rippenknorpeln erstreckt, beispielsweise eine rechte parasternale Inzision, die sich von der unteren Kante des zweiten Rippenknorpels zu der oberen Kante des fünften Rippenknorpels erstreckt. Ein oder mehrere Rippenknorpel, beispielsweise der dritte und vierte Rippenknorpel, wird oder werden dann aufgeschnitten, um einen Zugang zu dem Bereich des Herzens oder den größeren Gefäßen, die Gegenstand des Verfahrens sind, zu gewinnen, und das gewünschte Verfahren wird vervollständigt. Alternativ wird eine Inzision von 10 cm hergestellt transversal zu dem Sternum über den zweiten interkostalen Zwischenraum. Das Sternum wird dann aufgeteilt, wodurch ein Zugang zu dem Bereich des Herzens oder der großen Gefäße, die von Interesse sind, freigegeben wird, und ein gewünschtes Verfahren wird vervollständigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die chirurgischen Verfahren, mit denen das Set der Erfindung eingesetzt werden kann, werden im Folgenden beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen entsprechende Bezugszeichen entsprechende Elemente indizieren.
1 und 1A sind schematische Darstellungen, die einen menschlichen Brustkorb und die Anordnung einer rechten parasternalen Inzision in Verbindung mit einem aortischen chirurgischen Verfahren zeigen;
2 ist eine bildhafte Darstellung, die die rechte parasternale Inzision gemäß 1 zeigt mit den jeweiligen Rippenknorpeln;
3 ist eine bildhafte Darstellung, die die Rechte parasternale Inzision gemäß 1 zeigt, nachdem jeweilige Rippenknorpel-Einheiten aufgeschnitten sind und die Inzision zurückgezogen ist.
4 ist eine schematische Darstellung, die die Anordnung einer Bypass-Kanüle zeigt, die eingesetzt ist in Verbindung mit eine aortischen chirurgischen Verfahren.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine alternative Anordnung einer Bypass-Kanüle zeigt, die in Verbindung mit einem aortischen chirurgischen Verfahren eingesetzt ist.
6 ist eine bildhafte Darstellung, die die rechte parasternale Inzision gemäß 1 zeigt, nachdem die Aorta geöffnet worden ist, um die Herzklappe freizulegen.
7 ist eine bildhafte Darstellung einer Injektion eines Kardioplegie-Mittels in das koronare Ostium.
8 ist eine bildhafte Darstellung, die die rechte parasternale Inzision gemäß 1 zeigt, nachdem die Herzklappe entfernt worden ist, mit Traktions-Nähten, die bei den Kommissuren angeordnet sind.
9 ist eine bildhafte Darstellung, die das Einsetzen einer Herzklappenprothese zeigt.
10 ist eine bildhafte Darstellung, die das Schließen der Aorta zeigt.
11 ist eine bildhafte Darstellung, die eine Anordnung eines temporären Schrittmacherkontakts und eines Drainagerohrs zeigt.
12 ist eine bildhafte Darstellung, die eine rechte parasternale Inzision zeigt, nachdem Rippenknorpel-Einheiten aufgeschnitten worden sind und die Inzision zurückgezogen worden ist.
13 ist eine bildhafte Darstellung, die das chirurgische Feld gemäß 12 zeigt nach Einbringen einer Inzision in das rechte Atrium.
13A ist eine bildhafte Darstellung, die eine alternative Weise zum Verstopfen der Aorta zeigt.
13B ist eine bildhafte Darstellung, die eine alternative Weise für das Verstopfen der Aorta zeigt.
14 ist eine bildhafte Darstellung, die das chirurgische Feld gemäß 12 zeigt nach Einbringen einer Inzision in die inter-atriale Wandung.
15 ist eine bildhafte Darstellung, die das chirurgische Feld gemäß 12 zeigt, nachdem das Gewebe zurückgezogen worden ist.
15A und 15B sind bildhafte Darstellungen, die alternative Möglichkeiten für eine Freilegung des chirurgischen Felds gemäß 15 zeigen.
16 ist eine bildhafte Darstellung einer Ausführung einer Annuloplastik in dem chirurgischen Feld gemäß 15.
17 ist eine bildhafte Darstellung der Ausführung einer Annuloplastik in dem chirurgischen Feld gemäß 15.
18 ist eine bildhafte Darstellung einer Vervollständigung der Annuloplastik in dem chirurgischen Feld gemäß 15.
19 ist eine bildhafte Darstellung des Schließens der inter-atrialen Wandung, die eingeschnitten worden ist wie in 14.
20 ist eine bildhafte Darstellung des Schließens des rechten Atriums, welches eingeschnitten in 15 dargestellt ist.
21 ist eine bildhafte Darstellung einer transversalen Inzision über das Sternum.
22 ist eine bildhafte Darstellung des freigelegten chirurgischen Felds der Inzision gemäß 21.
23 ist eine bildhafte Darstellung einer Aorta mit Inzision in dem chirurgischen Feld gemäß 22.
24 ist eine bildhafte Darstellung eines chirurgischen Verfahrens für die aortische Klappe in dem chirurgischen Feld gemäß 22.
25 ist eine bildhafte Darstellung eines Ersatzes einer aortischen Klappe in dem chirurgischen Feld gemäß 22.
26 ist eine bildhafte Darstellung des Schließens der Aorta in dem chirurgischen Feld gemäß 22.
27 ist eine bildhafte Darstellung des chirurgischen Felds gemäß 22 nach der Vervollständigung des chirurgischen Eingriffs.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Gemäß 1 ist in einem typischen Menschen ein Sternum oder Brustbein 10, eine ebene Knochenstruktur, die zentral in der Brust angeordnet ist, verbunden mit einer Vielzahl von Rippen 12 durch jeweilige Rippenknorpel 14_R1 , 14_R2 , 14_R3 , 14_R4 , 14_R5 und 14_L1 , 14_L2 , 14_L3 , 14_L4 , 14_L5 . Das Herz und große Gefäße sind in einem Gewebesack (Perikard) angeordnet bei Anordnung neben dem Sternum und Erstreckung lateral unter die Rippenknorpel und Rippen, wobei die Aorta teilweise unter dem zweiten und dritten rechten Rippenknorpel 14_R2 und 14_R3 liegend angeordnet ist und ein Teil der rechten koronaren Arterie grundsätzlich unter der näheren Umgebung des vierten und fünften rechten Rippenknorpels 14_R4 und 14_R5 liegend angeordnet ist.
Es ist festgestellt worden, dass ein chirurgischer Eingriff in Bereiche des Herzens und großer Gefäße, die zwischen einem Punkt ungefähr 3 cm über der oberen ringförmigen Leiste und der mittleren ventrikulären Vertiefung angeordnet sind, ohne eine mediane Sternotomie oder eine andere große Brustwandöffnung mit einem minimal-invasiven Eingriff bewerkstelligt werden kann durch Herstellung einer verhältnismäßig kurzen parasternalen Inzision 16, wie diese in 1A dargestellt ist und die sich über eine vorbestimmte Zahl von Rippenknorpel erstreckt, beispielsweise eine rechte parasternale Inzision, die sich von dem unteren Rand des zweiten Rippenknorpels 14_R2 zu dem oberen Rand des fünften Rippenknorpels 14_R5 erstreckt, und durch Entfernung eines Rippenknorpels oder mehrerer Rippenknorpel, beispielsweise des dritten und vierten Rippenknorpels 14_R3 und 14_R4 . Es ist weiterhin festgestellt worden, dass über eine Zeitspanne die Brustwandung in der Fläche der herausgeschnittenen Rippenknorpel stabil wird als Sekundär-Effekt einer Vernarbung des verbleibenden Gewebes. Als Auswirkung ersetzt vernarbtes Gewebe, welches sich aus dem Verfahren ergibt, funktional den weggeschnittenen Knorpel, wodurch eine verhältnismäßig steife Brustwandung bereitgestellt wird.
Dieses Verfahren kann bereits eingesetzt werden, um Operationen an Strukturen auszuführen, die in Bereichen des Herzens und großer Gefäße durchgeführt werden, die zwischen einem Punkt ungefähr 3 cm über der oberen ringförmigen Leiste und der mittleren ventrikulären Vertiefung angeordnet sind. Wie im Folgenden noch detaillierter beschrieben wird, ist das Verfahren von besonderem Nutzen hinsichtlich eines chirurgischen Eingriffs zum Reparieren oder Ersetzen der aortischen Klappe. Weiterhin kann in einigen Fällen der minimal-invasive Ansatz verwendet werden, um eine Vielzahl von anderen Operationen zu ermöglichen, wie beispielsweise eine septale Muskelexzision (eine Exzision eines Bereichs des Muskels unmittelbar unter der aortischen Klappe zur Korrektur einer Behinderung des Ausflusses des Herzens), ein Schließen eines ventrikulären septalen Defekts (beispielsweise eines kongenitalen Lochs in dem Herzen) und eine Korrektur von Aneurysmen.
Der minimal-invasive Ansatz unter Verwendung des Sets entsprechend der vorliegenden Erfindung ist insbesondere vorteilhaft im Vergleich zu einer medianen Sternotomie. Zusätzlich zu dem verringerten Trauma für den Patienten und den zugeordneten Vorteilen bietet die minimal-invasive Technik zusätzliche Vorteile im Fall eines wiederholten chirurgischen Eingriffs. Da der perikardiale Sack, der unter dem Sternum liegt, in einer medianen Sternotomie unter dem Sternum geöffnet wird, besitzt das Herz nach dem Verfahren die Tendenz, an dem Sternum anzuhaften. Dies kann problematisch sein im Fall späterer weiterer Eingriffe. Es wird ein Risiko begründet, dass das Herz eingeschnitten wird, wenn das Sternum während einer späteren Operation gesägt wird. Abweichend hierzu bleibt das Perikard, welches unter dem Sternum liegt, intakt. Zwischen dem Sternum und dem Herzen bleibt normales Gewebe erhalten. Es besteht kein Risiko, dass das Herz an dem Sternum anhaftet. Eine Reihe von Operationen sind verhältnismäßig üblich in Verbindung mit einer Korrektur von kongenitalen Herzerkrankungen.
Wie zuvor festgestellt, ist der minimal-invasive Ansatz besonders nützlich hinsichtlich chirurgischer Eingriffe zum Reparieren oder Ersetzen der aortischen Klappe. Insbesondere im Zusammenhang mit beispielhaften chirurgischen Eingriffen zum Ersetzen der aortischen Klappe wird der Patient anästhetisiert, intubiert und supiniert auf dem Operationstisch platziert. Vorzugsweise werden Defibrillator-Platten auf der Rückseite des Patienten und der vorderen linken Brust platziert und ein trans-ösophagealer Echo-Kardiografie-Tastkopf wird platziert für einen Zugang zu der Ätiologie der Erkrankung der aortischen Klappe und zur Unterstützung einer Entfernung von Luft aus dem Herzen nach Vervollständigung der Operation.
Gemäß 1 und 1A wird eine rechte parasternale Inzision eingebracht, die sich von dem unteren Rand des zweiten Rippenknorpels 14_R2 zu dem oberen Rand des fünften Rippenknorpels erstreckt. Der pektorale größere Muskel wird aufgeteilt unter Freilegung des zweiten, dritten und vierten interkostalen Zwischenraums und des dritten und vierten Rippenknorpels 14_R3 und 14_R4 , wie dies in 2 dargestellt ist. Der dritte und vierte Rippenknorpel 14_R3 und 14_R4 werden vollständig weggeschnitten (1A). Die rechte innere thorakale Arterie wird unmittelbar unter dem zweiten Rippenknorpel 14_R2 und unmittelbar über dem fünften Rippenknorpel 14_R5 abgebunden. Interkostale Muskel und das Brustfell werden lateral zu dem Rand des Sternums geschnitten mit Eintritt in die rechte Vertiefung des Brustfells. Wie in 3 dargestellt, wird das Perikard 18 dann eingeschnitten unter Freigabe der aufsteigenden Aorta 30 und zurückgenäht. Die Inzision wird offen gehalten unter Verwendung eines konventionellen Retraktors 34 für die Brust.
Dann wird ein kardiopulmonarer Bypass installiert. Gemäß 4 werden eine gemeinsame femorale Arterie 20 und Vene 22 freigelegt und, nach Infusion eines antikoagulierenden Mittels, beispielsweise Heparin, kanülisiert. Katheter 24 und 26 werden in der femoralen Arterie 20 und in der femoralen Vene 22 angeordnet. Eine adäquate venöse Drainage kann erhalten werden durch Verwendung einer langen venösen Kanüle 26, die derart angeordnet ist, dass die Spitze der Kanüle durch das rechte Atrium 35 tritt und vorzugsweise in die superiore Hohlvene 28 (3) eintritt. Wie in 5 dargestellt, kann alternativ eine venöser Rückkehr bewirkt werden durch Einführen eines geeigneten Katheters 50 in das rechte atriale Anhängsel 35. (Die Anatomie, die in 5 dargestellt ist, zeigt die Ergebnisse von zusätzlichen Schritten in dem Verfahren, wie dies im Folgenden noch erläutert wird.) Katheter 24 und 26 leiten das Blut zu einer konventionellen Herz-Lungen-Maschine (nicht dargestellt), welche das Blut mit Sauerstoff anreichert und dieses unter Druck zu dem Patienten zurückpumpt.
Gemäß 6 wird das Herz, nachdem die Katheter 24 und 26 platziert worden sind, aus dem Kreislauf ausgeschlossen: Aorta 30 wird geeignet umschlungen mit einem Nabelband (engl.: "umbilical tape") 72 und die aufsteigende Aorta 30 wird quer mit einer rechtwinkligen Klemme 74 geklammert.
Gemäß 6 wird dann eine Inzision in die Aorta eingebracht (entlang Linie 32, 3) zur Freilegung des koronaren Ostiums 75 und der aortischen Klappe 76. Die aortische Klappe 76 weist eine Vielzahl von, typischerweise drei, Klappenblättchen oder Herzklappen 78 auf, die bei Kommissuren 80 verbunden sind und umgeben sind von einem verhältnismäßig faserigen aortischen Ring 82.
Kardiatrische Funktionen sind gestoppt, beispielsweise durch Gabe eines Kardioplegie-Mittels in die aufsteigende Aorta. Unter Bezugnahme nun auf 7 wird nach Durchführung der Aortatomie ein geeignetes Kardioplegie-Mittel in die linke koronare Arterie eingeführt. Vorzugsweise wird ein geeignetes Kardioplegie-Mittel, wie beispielsweise eine kalte Kalium-Lösung mit einer Infusion durch einen Katheter 94 in das koronare Ostium 75 eingeführt. Nähte 86 werden geeignet unmittelbar über jeder Kommissur 80 platziert und unter Spannung geklammert mit einer Abdeckung (nicht dargestellt), die das Operationsfeld umgibt. Diese hebt die aortische Wurzel (beispielsweise den aortischen Annulus 82) in das operative Feld.
Die aortische Klappe 76 wird dann entweder repariert oder ersetzt. Beispielsweise werden gemäß 8 und 9, in denen ein Klappenersatz bewirkt wird, die Klappenzipfel 78 weggeschnitten, wobei der aortische Annulus 82 verbleibt (8; siehe auch 5). Eine Vielzahl von Nähten 100 wird dann durch den aortischen Annulus 82 um den Umfang des Hohlraums, der durch das Wegschneiden der Klappenzipfel 78 verbleibt (9), platziert. Nähte 100 werden dann eingesetzt, um eine geeignete Ersatzklappe 102 zu sichern. Die Ersatzklappe 102 kann beispielsweise eine Bioprothese sein (Zipfel, die von tierischem Gewebe gewonnen sind, die gekoppelt sind mit einem geeigneten peripheren Nähring, der beispielsweise mit Polyester-Velours gebildet ist), eine mechanische Prothese (Zipfel, die beispielsweise aus pyrolytischem Karbon gebildet sind mit einem geeigneten peripheren Nähring 103, der beispielsweise mit Polyester-Velours gebildet ist) oder einem menschlichen Transplantat (beispielsweise gebildet aus menschlichem Gewebe, welches gefroren worden ist in flüssigem Stickstoff und dann getaut worden ist). Eine Befestigung der bioprothetischen oder mechanischen Ersatzklappen wird geeignet vereinfacht oder ermöglicht unter Verwendung eines konventionellen Einsatzwerkzeugs 104. Ersatzklappe 104 wird typischerweise an dem aortischen Ring 82 durch Einbringen von Nähten 100 durch den Nähring 103 des Ersatzes befestigt. Nach Bedarf wird eine Öffnung intermittierend in dem linken Ventrikel durch den aortischen Ring platziert.
Mit Vervollständigung der Reparatur oder des Ersatzes wird die Aortatomie geschlossen mit Nähten 100, wie dies in 10 dargestellt ist. Dann wird Luft aus dem Herzen durch die Aorta entfernt unter Unterstützung des trans-ösophagealen Echo-Kardiografie-Tastkopfs. Vorzugsweise werden sämtliche Luftblasen aus dem Herzen entfernt unter Entfernung der Klammer 74 zur Wiederherstellung des Blutflusses und unter Aufblasen der Lungen, bis Blut durch die Nähte 100 fließt mit anschließendem Straften der Nähte.
Gemäß 11 werden temporäre Schrittmacher-Kontakte 120, 122 auf dem Atrium und auf dem Ventrikel platziert, um eine temporäre Schrittmacher-Unterstützung zu ermöglichen, falls diese erforderlich ist. Der Patient wird von dem kardiopulmonaren Bypass entwöhnt und die femoralen Gefäße werden dekanülisiert und repariert. Konventionelle rechtsseitige pleurale Brustrohre 122 werden platziert und die femorale und rechte parasternale Inzision werden geschlossen, möglichst durch Wiederannäherung des Muskels, subkutanen Gewebes und Haut in Schichten.
Gemäß einem anderen Aspekt des Verfahrens wird eine ähnliche Inzision wie die zuvor unter Bezugnahme auf 1, 1A und 2 beschriebene Inzision verwendet zur Durchführung eines chirurgischen Eingriffs zum Reparieren oder Ersetzen einer mitralen Klappe. Insbesondere wird gemäß 1A und 2 eine parasternale Inzision einer Länge von ungefähr 10 cm hergestellt über den oder dem dritten und vierten Rippenknorpel 14_R3 und 14_R4 . Der pektorale höhere Muskel wird dann in Längsrichtung aufgeteilt unter Freigabe des dritten und vierten Rippenknorpels 14_R3 , 14_R4 . Die Knorpel 14_R3 , 14_R4 werden vollständig herausgeschnitten und die innere thorakale Arterie (nicht dargestellt) wird abgebunden und aufgeteilt. Das Perikard 18 wird geöffnet und unter Spannung abgestützt gegenüber den Abdeckungen des Patienten.
Gemäß 12 ermöglicht die resultierende Wunde einen Zugang zu der Brustvertiefung und gibt insbesondere den ersten Bereich der aufsteigenden Aorta 30, der superioren Hohlvene 28 und des rechten Atriums 36 frei. Die Wunde ermöglicht ebenfalls einen Zugang zur Herstellung einer geplanten Inzision 150 in das rechte Atrium 36.
Gemäß 13 muss vor der Herstellung der Inzision 150 in das rechte Atrium 36 der Patient kanülisiert werden, so dass das Herz mit einem Bypass versehen werden kann für den Blutfluss während des chirurgischen Eingriffs in das Herz. In diesem Zusammenhang wird eine erste Kanüle 152 direkt in die superiore Hohlvene 28 eingesetzt. Eine zweite Kanüle 210 (23) kann in die inferiore Hohlvene eingesetzt werden, entweder über das rechte Atrium 36 oder über eine venöse Kanüle, die durch eine femorale Vene eingeführt wird, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein arterieller Rückfluss wird begründet durch eine dritte Kanüle 206, die entweder direkt in die aufsteigende Aorta 30 eingesetzt werden kann, wie dies in 23 dargestellt ist, oder durch eine femorale Arterie, wie dies in 4 dargestellt ist.
Die Konfiguration der Kanülisierung für den Bypass für das Herz wird zum großen Teil vorgegeben durch die Anatomie und Physiologie des Patienten insbesondere hinsichtlich der Größe und Platzierung des Herzens in dem Brustkorb und dem resultierenden Effekt dieser Anatomie und Physiologie auf die Inzisions-Freilegung. Es ist allerdings wünschenswert, möglichst viel Bypass-Kanülisierung durch die primäre Inzision zu erhalten, um die Zahl der Inzisionen zu reduzieren, die sonst in den Patienten für eine periphere Kanülisierung gemäß 14 eingebracht werden müssten.
Ist die Kanülisierung vervollständigt, wird eine Querklemme 160 auf die aufsteigende Aorta 30 aufgebracht, wie dies in 14 dargestellt ist, um den Blutfluss zu blockieren. Ein antegrades Kardioplegie-Mittel wird dann über einen Kardioplegie-Katheter 162 eingesetzt direkt in die aufsteigende Aorta proximal zu der Klemme. Ein Bypass wird begründet. Dann verringert das Herz progressiv seine schlagende Aktivität, bis der Herzschlag vollständig einbricht.
Gemäß 13A und 13B kann alternativ ein aortischer verstopfender Ballon eingesetzt werden, um die aufsteigende Aorta zur Begründung des Bypasses zu blockieren. Insbesondere kann ein aortischer verstopfender Ballonkatheter 161 eingeführt werden entweder durch die femorale Arterie, wie dies in 13A dargestellt ist, die subclaviale Arterie gemäß 13B oder ein anderes Gefäß mit einer Position des Ballons zwischen dem koronaren Ostium und der kurzköpfigen Arterie der aufsteigenden Aorta. Eine Verstopfung wird herbeigeführt durch Aufblasen des Ballons, so dass der Ballon die innere Wandung der Aorta kontaktiert und hierdurch den Blutfluss in der Aorta blockiert. Dann kann ein Kardioplegie-Mittel in das koronare Ostium eingeführt werden entweder direkt durch die Aorta, wie dies zuvor beschrieben worden ist, oder durch ein Kardioplegie-Lumen, welches sich zu einem distalen Ende des aortischen Ballonkatheters erstreckt.
Gemäß 13B kann unter bestimmten Umständen das Verfahren ausgeführt werden unter Einsatz einer retrograden Applikation eines Kardioplegie-Mittels. Der retrograde Kardioplegie-Katheter wird in dem koronaren Ostium platziert durch die jugulare Vene und das rechte Atrium.
Die Wahl des Typs des eingesetzten Kardioplegie-Mittels und ob dieses antegrad oder retrograd eingeführt wird, wird oftmals vorgegeben durch die Anatomie und Physiologie des Patienten oder erfolgt nach Wahl des Arztes.
Ist einmal ein Bypass hergestellt, kann die Inzision 150 in das rechte Atrium 36 eingebracht werden und das Gewebe zurückdrapiert werden zur Freigabe des Sinus Coronarius 166 und des intra-arteriellen Septums 164 (13). Wenn dies erforderlich ist, wird zusätzliches Kardioplegie-Mittel auf retrograde Weise in den Sinus coronarius 166 mit einem retrograden Kardioplegie-Katheter 168 eingeführt. Der retrograde Kardioplegie-Katheter 168 kann entweder ein konventioneller retrograder Katheter sein oder ein verstopfender Ballonkatheter zur Gewährleistung einer geeigneten Einführung des Kardioplegie-Mittels ohne Leckage. Dann ist der Weg bereitet zum Schneiden des intra-atrialen Septums 164 entlang einer Inzisions-Linie 166, wodurch der Dom des linken Atriums freigegeben wird.
Gemäß 14 und 15 wird die Inzision 170 in das intra-atriale Septum 164 eingebracht beginnend bei dem ovalen Foramen mit inferiorer Erstreckung und superiorer Erstreckung in den Dom des linken Atriums. Von Hand gehaltene Refraktoren 172, 174 werden dann in den superioren und inferioren Bereich des linken Atriums eingesetzt und verwendet, um das atriale Gewebe zurückzuziehen und die mitrale Klappe 176 freizugeben. Zusätzlich kann nach unten gerichteter Zug auf die posteriore laterale linke atriale Wandung 178 aufgebracht werden, um die mitrale Klappe 176 besser freizugeben. Gemäß 15A und 15B kann ein deformierbarer Retraktor 177, der in eine Form gebracht werden kann, die das Gewebe greift, aber das chirurgische Feld nicht versperrt, eingesetzt werden, um einen nach unten gerichteten Zug auf die posteriore laterale linke atriale Wandung 178 aufzubringen. Zusätzlich kann zur weiteren Freigabe des chirurgischen Felds ein flexibles und elastisches Ringelement 179 in das Feld zwischen der Klappe 176 und der linken atrialen Wandung eingesetzt werden. Nachdem das Ringelement eingesetzt worden ist, expandiert der Ring 179 zur Vereinfachung oder Ermöglichung eines Anhebens des Gewebes weg von der Klappenfläche, was für den chirurgischen Eingriff erforderlich ist. Ist die mitrale Klappe 176 nach Herbeiführung der zuvor beschriebenen Konfigurationen vollständig freigegeben, kann dann auf konventionelle Weise eine Reparatur oder ein Ersatz der Klappe 176 durchgeführt werden. Lediglich beispielhaft wird im Folgenden das Verfahren zur Vervollständigung des chirurgischen Verfahrens nach der Reparatur einer mitralen Klappe beschrieben.
Gemäß 16 wird nach der Reparatur der mitralen Klappe 176 eine Annuloplastik ausgeführt. Insbesondere werden Mattress-Nähte 180 (engl.: "mattress sutures") eines Vielfach-Filaments 2-0 um den Ring der Klappe beginnend mit dem fasrigen Trigonum 182 und fortschreitend um den posterioren Ring des gegenüberliegenden fasrigen Trigonums 184 platziert. Die Nähte 180 werden dann durch das Annuloplastik-Band 186 hindurchgeführt, welches befestigt ist an einem Band-Halter oder Stent 188.
Ist einmal die Herstellung der Nähte vervollständigt, wird gemäß 17 und 18 das Betätigungsorgan 190 des Stents 188 freigegeben und der Stent 188 wird mit dem Annuloplastik-Band 186 an seine Position proximal der mitralen Klappe 176 geführt. Die Nähte 180 werden gestrafft und nach unten gezogen, wodurch das Annuloplastik-Band 186 an seinem Einsatzort gesichert wird. Der Stent 188 wird dann freigegeben und von dem Band 186 entfernt, wodurch die reparierte Klappe 176 zurückbleibt.
Der Einsatz anderer Typen von Annuloplastik-Ringen ist für die zuvor beschriebenen chirurgischen Eingriffe ebenfalls in Erwägung zu ziehen. Beispielsweise können auch Annuloplastik-Ringe, die ein Nähen um den gesamten Umfang des Rings (beispielsweise ein "Carpentier-Ring" oder ein "Duran-Ring") erfordern, eingesetzt werden, ohne dass dieses eine Abweichung von der Erfindung darstellt.
Gemäß 19 wird eine Inzision 170 in das inter-atriale Septum wieder zusammengenäht 192 unter Verwendung von kontinuierlichem 4-0 Prolen oder einem anderen geeigneten Näh-Material. Versuche werden unternommen, um sämtliche Luft aus dem linken Atrium zu entfernen. Dann werden die Nähte 192 gestrafft und nach unten gezogen.
Eine Entlüftung des linken Ventrikels kann zu diesem Zeitpunkt bewirkt werden. In diesem Zusammenhang kann unmittelbar vor dem Lösen der aortischen Klemme 160 ein leichtes Saugen aufgebracht werden auf die Kardioplegie-Kanüle 162 in der aufsteigenden Aorta 30. Dann wird eine Entwöhnung von dem kardiopulmonaren Bypass initiiert. Die retrograde Kardioplegie-Kanüle 168 wird ebenso entfernt wie die aortische Klemme 162, wodurch der Blutfluss wiederhergestellt wird. Die Lungen werden dann aufgeblasen, bis Blut durch die Nähte 192 fließt. Ein Saugen durch die Kardioplegie-Kanüle kann nach Bedarf fortgesetzt werden, nachdem die aortische Klemme 162 entfernt worden ist.
Gemäß 20 wird die Inzision 150 in dem rechten Atrium ebenfalls geschlossen unter Verwendung von kontinuierlichem 4-0 Prolen oder einem anderen geeigneten Näh-Material.
Simultan wird das Herz überwacht, um zu gewährleisten, dass dieses zu seiner normalen kardiatrischen Funktion zurückkehrt, und um zu gewährleisten, dass keine Luftblasen in den Kammern des Herzens vorhanden sind. Wenn die Herzfunktion geeignet zurückkehrt, werden die Kanülen entfernt und die Inzisionen von dem Kanülen-Ersatz werden nach Bedarf repariert und mit Nähten geschlossen.
Vier Schrittmacher-Drähte 120 werden perkutan durch die Brust auf das Atrium und das Ventrikel platziert zur Ermöglichung oder Vereinfachung eines temporären Schrittmacher-Einsatzes, falls dieser erforderlich ist. Konventionelle pleurale Brustrohre, wie diese in 11 dargestellt sind, können ebenfalls in der Brust angeordnet werden. Die Wunde wird dann geschlossen durch eine geeignete Wiederannäherung des Muskels, von subkutanem Gewebe und der Haut in Schichten.
Gemäß 21 wird in einem anderen Ansatz für einen minimal-invasiven Eingriff der Patient in der supinen Position anästhetisiert und intubiert. Defibrillator-Platten (nicht dargestellt) werden auf der Rückseite des Patienten und der anterioren linken Brustwandung platziert. Ein trans-ösophagealer Kardiografie-Tastkopf (nicht dargestellt) wird angeordnet zur Beurteilung der Ätiologie des den chirurgischen Eingriff erfordernden Gewebes, welches beispielsweise die aortische Klappe ist. Der kardiografische Tastkopf ist ebenfalls nützlich zur Entfernung von Luft aus dem Herzen vor der Vervollständigung des chirurgischen Eingriffs.
Gemäß 21 und 22 wird eine transversale Inzision von ungefähr 10 cm hergestellt über dem oder den zweiten interkostalen Zwischenraum. In bestimmten Umständen kann es hilfreich sein, die Inzision über den dritten interkostalen Zwischenraum herzustellen in Abhängigkeit von dem Ort der gewünschten chirurgischen Fläche. Das subkutane Gewebe und die pektoralen Muskel werden aufgeteilt. Die innere thorakale Arterie (nicht dargestellt) wird abgebunden und bilateral geteilt. Das Gewebe wird zurückgezogen und zurückdrapiert, um die chirurgische Fläche besser freizulegen. Dann wird eine sternale Säge (nicht dargestellt) verwendet, um das Sternum 204 transversal aufzuteilen in Ausrichtung mit der ursprünglichen Inzision 290. Ein Retraktor 35, wie beispielsweise ein Finochietto-Retraktor, wird zwischen die zwei halbierten Bereiche des Sternums 204 platziert und das Sternum wird geöffnet. Die Trennung des Sternums 204 und das anschließende Schneiden und zurückziehen des Perikards legt die gesamte aufsteigende Aorta 30, die superiore Hohlvene 28 und die Spitze des rechten atrialen Anhängsels 36 frei.
Gemäß 23 wird der Patient kanülisiert für einen Bypass des Herzens durch Einsetzen einer arteriellen Rückkehrkanüle 206 direkt in die aufsteigende Aorta 30 und einer venösen Drainagekanüle 208 in die superiore Hohlvene 28. Eine venöse Drainagekanüle 210 wird ebenfalls durch eine perkutane Inzision 212 proximal zu der ursprünglichen Inzisions-Öffnung in die inferiore Hohlvene eingesetzt.
Ist die Kanülisierung vervollständigt, wird die Aorta 30 blockiert bei einer Position proximal der brachycephalischen Arterie und distal dem koronaren Ostium 222 mit einer Querklemme 216 und um das Herz wird ein Bypass des Blutflusses initiiert. Wie zuvor diskutiert, kann auch ein aortischer verstopfender Ballon, der durch eine femorale Arterie oder eine subclaviale Arterie eingesetzt ist, verwendet werden, um die Aorta 30 zu blockieren. Die transversale Inzision 218 wird in die Aorta 30 eingebracht von einer Position, die proximal der Klemme 216 gelegen ist, in die nicht-koronare Spitze oder Lappen 220, wobei die Inzision das koronare Ostium 222 und die aortische Klappe 224 freilegt.
Gemäß 24 werden Nähte 226 auf der Oberseite jeder Kommissur 228 der Klappe 224 angeordnet und unter Spannung außerhalb der Wunde drapiert, um die Klappe 224 anzuheben, die Aorta 30 zurückzuziehen und der aortischen Wurzel eine normale anatomische Orientierung zu geben. Kardioplegie-Mittel kann dann in eines der koronaren Ostiums 222 eingeführt werden mit einem antegraden Kardioplegie-Katheter 230. Die kardiatrische Aktivität des Herzens verringert sich dann progressiv, bis das Herz das Schlagen vollständig aufhört.
Gemäß 25 wird ein Austausch der aortischen Klappe bewirkt unter Aufschneiden von nativem aortischem Klappengewebe und Platzierung von Nähten 232 um den Ring der aortischen Wurzel. Die Nähte 232 werden dann durch den Nähring der aortischen Klappenprothese 234 platziert, der oder die an einem Klappenhalter 236 befestigt ist. Die Prothese 234 wird dann an ihren Bestimmungsort geführt, die Nähte 232 gestrafft und gebunden und der Halter 236 wird entfernt.
Gemäß 25 und 26 werden die Nähte 226 durch die Kommissuren 228 in Spannung gehalten, bis das Schließen der Aorta 30 begonnen wird, um eine geeignete Freilegung des Felds zu ermöglichen. Das Schließen der Aorta 30 wird begonnen durch Applikation einer einzelnen Schicht oder Lage von 4-0 Prolen oder eines anderen geeigneten Materials, um die Ränder der Inzision zusammenzubringen. Die Nähte 226, die mit den Kommissuren 228 verbunden sind, werden dann geschnitten.
Vor der Vervollständigung des Schließens der Aorta 30 muss besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um Luft aus dem linken Ventrikel zu entfernen. Die Lungen werden aufgeblasen, und es wird ermöglicht, dass Blut in die Aorta 30 fließt durch Freigabe der Klemme 216, was ermöglicht, dass Luft durch den verbleibenden offenen Bereich der Inzision entweicht, wobei der Bereich mit einem Werkzeug 240 offen gehalten wird. Die Vollständigkeit der Entfernung der Luft wird durch eine Echo-Kardiografie überwacht.
Gemäß 27 wird der Patient weiter von dem Bypass entwöhnt und das Schließen der Inzision 218 wird vervollständigt. Unter Annahme einer Rückkehr der normalen kardiatrischen Funktion wird der Patient dann dekanülisiert und die Wunden infolge der Kanülisierung werden repariert und geschlossen. Zwei atriale und zwei ventrikuläre Schrittmacher-Kontakte 242, 244 oder -drähte werden perkutan in der Brust angeordnet für eine Schrittmacherfunktion des Herzens, wenn dies erforderlich ist. Ein pleurales Brustrohr 122 wird ebenfalls in der Brust angeordnet.
Der Retraktor 35 wird dann entfernt und das Sternum 204 wird geschlossen mit einem Monofilament-Draht oder -faden oder einem anderen geeigneten Material. Die Inzision 200 wird dann geschlossen durch Wiederannäherung der Muskel, des subkutanen Gewebes und der Haut in Schichten.
Der beschriebene minimal-invasive chirurgische Eingriff für eine Klappe vereinfacht den kardiatrischen chirurgischen Eingriff für den Chirurgen und gewährleistet nützliche Ergebnisse für den Patienten. Das operative Verfahren ermöglicht eine verhältnismäßig kleine Inzision, beispielsweise 10 cm, wodurch das Öffnen und Schließen der Brust einfacher und schneller gemacht werden kann ohne Kompromittierung der chirurgischen Freilegung oder des Zugangs zu der chirurgischen Fläche. Die Durchführung von einer Reparatur oder eines Austausches durch eine Inzision vereinfacht die chirurgische Technik ohne Erhöhung der Schwierigkeit des Verfahrens oder der erforderlichen technischen Fähigkeiten zur Ausführung des chirurgischen Eingriffs für die aortische Klappe. Weiterhin resultiert die in dem Verfahren eingesetzte kleinere Inzision in geringeren Blutungen und einer geringeren Fläche, die infiziert werden kann.
Weiterhin trägt die kleinere Inzision nicht lediglich dazu bei, einen geringeren Schmerz für den Patienten infolge der Inzision zu verursachen. Das Fehlen einer traumatischen Zusammenziehung und der Beanspruchung, die bei einer großen Brustbeinöffnung auf die Rippen aufgebracht wird, schlägt sich auch in einem geringeren Schmerz infolge der Inzision nieder. Ohne einen Schmerz infolge der Inzision erfordern Patienten weniger postoperative Analgesie und können leichter in einen ambulanten Zustand versetzt werden, wodurch eine frühere Entlassung aus dem Krankenhaus ermöglicht wird. Eine verringerte Morbidität der Patienten als Ergebnis der verringerten postoperativen Unannehmlichkeiten resultiert in einer kürzeren Aufenthaltsdauer im Krankenhaus.
Das Vorangegangene ist eine Beschreibung von bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen und von einer besten Ausgestaltung der Erfindung nach den Erkenntnissen des Anmelders zum Zeitpunkt der Einreichung der Anmeldung. Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die spezifischen dargestellten Ausführungsformen. Vielmehr ist der Gegenstand der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Set chirurgischer Instrumente zur Verwendung bei der Durchführung minimal invasiver Herzoperationen durch einen Schnitt (150) mit einer Länge von etwa 10 cm, wobei der Schnitt einen direkten Zugang zum Herz ermöglicht und durch eine im Wesentlichen rechteckige Fläche auf der Brust begrenzt ist und wobei sich die rechteckige Fläche etwa 5 cm (zwei Zoll) an beiden Seiten des Sternums erstreckt und sich nicht höher als der erste Interkostalraum an der Oberseite bis zu dem sechsten Interkostalraum an der Unterseite erstreckt, wobei das Set folgendes aufweist: einen retrograden Kardioplegie-Katheter (168) zum Einführen in den Sinus Coronarius (166); einen die Aorta verstopfenden Ballonkatheter (161) zum Einführen durch die Arteria Subclavia; eine arterielle Rückkehrkanüle (206) und eine venöse Rückkehrkanüle (210) zum intraluminalen Einführen in das arterielle bzw. venöse System; einen verformbaren Retraktor (177), mit dem Gewebe gegriffen werden kann, ohne dass das Operationsfeld versperrt wird; und einen flexiblen und elastischen Ring (179), der expandierbar ist, um das Anheben eines Gefäßes weg von der zu operierenden Fläche zu vereinfachen oder zu ermöglichen.
Set nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (179) derart dimensioniert ist, dass er in einen Raum zwischen eine Mitralklappe (176) und eine linke Herzwand eines Patienten einführbar ist, der einer Herzoperation unterzogen wird.
Set nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (179) einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser besitzt.
Set nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Retraktor (177) einen langgestreckten Bereich mit einem distalen Endbereich, einem Mittelbereich und einem proximalen Endbereich aufweist, wobei der distale Endbereich relativ zu dem Mittelbereich angewinkelt ist und der Retraktor zum Erreichen einer Form manipulierbar ist, die ein Greifen von Gewebe ermöglicht, ohne dass das Operationsfeld versperrt wird.
Set nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende des distalen Endbereichs des verformbaren Retraktors (177) abgerundet ausgebildet ist.
Set nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Endbereich kürzer ist als der Mittelbereich des verformbaren Retraktors (177).
Set nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbereich im Wesentlichen senkrecht zu dem distalen Endbereich des verformbaren Retraktors (177) ist.