DE19735141A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen einer Operation eines Koronararterienbypasses - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen einer Operation eines KoronararterienbypassesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung ist eine Continuation-in-Part-An
meldung der Serien Nr. 08/689, 773, angemeldet am 13. August
1996 in dem Namen der Miterfinder Mark B. Knudson und William L.
Giese und trägt den gleichen Titel wie die vorliegende
Erfindung.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Durchführen einer Bypassbehandlung
einer Koronararterie. Insbesondere schafft die vorliegende
Erfindung einen Koronararterienbypass durch das Schaffen eines
direkten Flußweges von einer Herzkammer in die Koronararterie.
Die vorliegende Erfindung ist geeignet für eine Anzahl von
Operationsweisen, einschließlich einer Operation am offenen
Brustkorb (mit oder ohne pneumokardialen Bypass), einer
Operation mit geschlossenem Brustkorb mit direkter Ansicht
und/oder indirekter thorakoskopischer Ansicht (mit oder ohne
pneumokardialen Bypass), und einer inneren Operationsweise durch
Katheterisierung des Herzens und einem koronaren
Arteriengefäßsystem mit direkter oder indirekter Ansicht (mit
oder ohne pneumokardialem Bypass).
Koronararterienerkrankung ist die führende Ursache des
vorzeitigen Todes in industriellen Gesellschaften. Die
Sterblichkeitsstatistiken zeigen nur einen Teil der Wahrheit.
Viele, die überleben, sehen sich einem verlängerten Leiden und
einer Behinderung gegenüber.
Arteriosklerose ist "eine Gruppe von Leiden, die durch das
Verdicken und den Verlust der Elastizität der Arterienwände
charakterisiert ist". DORLANDS'S ILLUSTRATED MEDICAL DICTIONARY
137 (27. Edition 1988). Arteriosklerose "umfaßt drei
verschiedene Formen: Atherosklerose, Monckeberg's
Arteriosklerose und Arteriolosklerose." Dortselbst.
Koronararterienleiden ist auf eine Vielzahl von Weisen
behandelt worden. Früh in diesem Jahrhundert war die Behandlung
von arteriosklerotischen Herzleiden größtenteils auf
medizinische Maßnahmen einer symptomatischen Kontrolle begrenzt.
Mit dem Entwickeln der Diagnoseverfahren zusammen mit
verbesserten Techniken der nachoperativen Unterstützung erlauben
nun die präzise Lokalisierung der blockierten Region oder
Regionen und entweder ihre operative Wiederöffnung oder das
Legen eines Bypasses.
Das Wiederöffnen der verengten oder verstopften Stelle kann
durch verschiedene Techniken bewerkstelligt werden.
Gefäßplastik, die Vergrößerung von Bereichen der Verengung eines
Blutgefäßes, wird meistens durch die intravaskulare Einführung
eines mit einem Ballon versehenen Katheters bewerkstelligt. Das
Aufblasen des Ballons bewirkt die mechanische Kompression des
arteriosklerotischen Belags gegen die Gefäßwand.
Alternativ umfassen intravaskulare Verfahren zum Beseitigen
der Gefäßverstopfung die Arthrektomie, die in der physikalischen
Auflösung des Belags durch einen Katheter resultiert, der mit
einem Werkzeug zum Entfernen versehen ist (beispielsweise eine
Schneideklinge oder eine mit Hochgeschwindigkeit rotierende
Spitze). Bei allen diesen Techniken kann nachfolgend eine
mechanischen Stütze (d. h. eines Stents) angeordnet werden oder
nicht, der physikalisch die Arterie offenhält.
Gefäßplastik und die anderen oben beschriebenen Techniken
(obwohl weniger invasiv als das Legen eines koronaren
Arterienbypasses) sind mit einer entsprechend größeren
Fehlerrate behaftet aufgrund der Intimalproliferation.
Derzeitige Berichte suggestieren, daß ein Wiederverengen in fast
25 bis 55 Prozent der Fälle innerhalb 6 Monaten nach
erfolgreicher Gefäßplastik wieder auftreten. Siehe Bojan Cercek
et al., 68 AM. J. CORDIOL. 24C-33C (4. Nov. 1991). Es wird
derzeit angenommen, daß die Anwendung eines Stents die
Wiederverengungsrate reduzieren kann.
Eine Vielzahl von Operationswegen zur Verzögerung oder
Verhinderung des Wiederverstopfens sind entwickelt worden. Einer
dieser ist, den Ort zur Zeit der Ballongefäßplastik zu stenten.
Ein weiterer ist die Pyroplastik, bei der der Ballon selbst
während des Aufblasens erhitzt wird. Da diese alternativen
Techniken relativ neue Innovationen sind, ist es zu früh
festzustellen, wie erfolgreich sie auf lange Sicht sein werden.
Da jedoch die Wiederblockierung die Durchführung einer weiteren
Operation notwendig macht, ist das Interesse in deutlich länger
wirkenden Bypassoperationen wieder aufgekommen.
Die traditionelle Operationsmethode bei offener Brust für
das Transplantieren eines Koronararterienbypasses benötigt einen
Schnitt der vorderen Haut von nahezu dem Hals bis zum Nabel, das
Aufsägen des Brustbeins in Hälften in longitudinaler Richtung
und das Spreizen des Brustkastens mit einer mechanischen
Vorrichtung, um einen vergrößerten Zugriff auf die Herzhöhle zu
schaffen. Falls die Herzkammer oder ein Gefäß geöffnet wird,
wird ein Herz-Lungen- oder pneumokardiales Bypassverfahren
normalerweise notwendig.
In Abhängigkeit von dem Grad und der Anzahl der koronaren
Gefäßverschlüsse können ein einfacher, ein doppelter, ein
dreifacher oder selbst eine größere Anzahl von Bypassvorgängen
notwendig sein. Oft wird jeder Bypass von der chirurgischen
Ausbildung einer separaten Leitung von der Aorta zu der
verengten oder verstopften Koronararterie an einem Ort
verwirklicht, der distal von der erkrankten Stelle liegt.
Das Haupthindernis beim Transplantieren von
Koronararterienbypässen umfaßt sowohl die begrenzte Anzahl von
Gefäßen, die verfügbar sind, um als Leitungen zu dienen, und dem
Geschick, das benötigt wird, um eine komplizierte
Vielfachgefäßreparatur zu bewirken. Potentielle Leitungen
umfassen die zwei Saphenavenen der unteren Extremitäten, die
zwei internen Thoraxarterien (Brustdrüsenvenen) unter dem
Brustbein und die einzelne gastroepiploische Arterie in dem
oberen Bauchbereich.
Neuere Verfahren, die ein einziges Gefäß zum Bypasslegen
einer Vielzahl von Orten verwenden, sind entwickelt worden.
Diese Technik hat ihre eigenen inhärenten Gefahren. Wenn ein
einziges Gefäß verwendet wird, um eine Vielzahl von Bypässen zu
legen, kann sich eine physikalische Spannung (beispielsweise
Torsion) auf dem Leitungsgefäß entwickeln. Eine derartige
Torsion ist insbesondere schädlich, wenn dieses Gefäß eine
Arterie ist. Unglücklicherweise waren Versuche des Verwendens
künstlicher Gefäße oder Gefäße von anderen Spezies
(Xenotransplate) oder nicht verwandter Menschen (Homotransplate)
in weiten Teilen nicht erfolgreich. Siehe LUDWIG K. VON
SEGESSER, ARTERIAL GRAFTING FOR MYOKARDIAL REVASCULARIZATION:
INDICATIONS, SURGICAL TECHNIQUES AND RESULTS 38-39 (1990).
Während experimenteller Verfahren, die alternative Gefäße
transplantieren, weiterhin durchgeführt werden, sind in der
allgemeinen klinischen Praxis fünf Gefäße verfügbar, die in
diesem Verfahren über das Leben eines bestimmten Patienten
verwendbar sind. Falls diese Gefäße einmal zerstört oder durch
ein Leiden beeinflußt wurden, gibt es wenig oder nichts, was die
moderne Medizin anbieten kann. Es ist unbestreitbar, daß neue
Verfahren, die nicht auf die Verfügbarkeit derartiger
Leitungsgefäße begrenzt sind, gebraucht werden.
In der Vergangenheit wurden die normalen Kontraktionen des
Herzens normalerweise während des Nähens des Bypassgefäßsystems
gestoppt. Dies kann durch entweder eine elektrische Stimulation,
die eine ventrikulare Fibrillation induziert, oder durch die
Verwendung von bestimmten Lösungen bewirkt werden, die als
Kardioplegia bezeichnet werden, die chemisch das die kardialen
Muskeln umgebende elektrolytische Milieu ändern und die
Herzaktivität stillegt.
Das Stillegen des Herzens erhöht die Visualisierung der
Koronargefäße und eliminiert die Bewegung des Herzens, wobei die
Notwendigkeit eines Blutflusses durch die Koronararterien
während der Operation vermieden wird. Dies schafft dem Operateur
ein "trockenes Arbeitsgebiet", in dem zu operieren und eine
funktionale Anastomose zu erzeugen ist.
Nachdem die Operation des Koronararterienbypasses beendet
ist, wird das Kardioplegia reversiert und das Herz elektrisch
stimuliert, falls dies notwendig ist. Wenn das Herz das
systematische Pumpen des Blutes wieder aufnimmt, wird der
pneumokardiale Bypass langsam stillgelegt. Die getrennten
Brustkorbabschnitte werden dann wieder vereinigt und die
darüberliegende Haut und der Saphenavenenspendenort oder die
Orte (falls geöffnet) werden genäht geschlossen.
Die oben beschriebene Operation ist hochtraumatisch. Direkte
nachoperative Komplikationen umfassen Infektion, Bluten,
Nierenversagen, Lungenödem und Herzversagen. Der Patient muß
intubiert und unter intensiver nachoperativer Versorgung
verbleiben. Ein narkotisches Analgesia ist notwendig, um die
Schmerzen und das Unwohlsein zu lindern.
Nachdem die unmittelbare nachoperative Periode verstrichen
ist, ist die am meisten Schwierigkeiten bereitende Komplikation
die Wiederverstopfung des Bypassgefäßes. Dies ist ein besonderes
Problem beim Bypasstransplantieren der linken vorne absteigend
verlaufenden Koronararterie gewesen, wenn die Saphenavene
verwendet wird.
Transplantieren mit der inneren thorakalen Arterie (inneren
Mammaarterie) resultiert in einer langfristigen
Durchgängigkeitsrate, die besser als diejenige der
Saphenavenentransplantate ist. Dies ist insbesondere der Fall,
wenn die linke vordere absteigende Koronararterie mit einem
Bypass versehen wird. Trotz dieses Befunds verwenden einige
cardiothorakale Chirurgen immer noch die Saphenavene, da die
innere thorakale Arterie kleiner im Durchmesser und
empfindlicher gegenüber Manipulation ist. Dies macht den Bypass
komplexer, zeitandauernder und technisch schwierig. Zusätzlich
gibt es physiologische Eigenschaften einer Arterie (wie eine
Tendenz zum Einschnüren), die das Risiko einer nichtreversiblen
Schädigung des Herzens während der unmittelbaren Periode der
nachchirurgischen Wiederherstellung erhöht.
Nachdem der Patient das Krankenhaus verlassen hat, kann es
zusätzliche fünf bis zehn Wochen zur kompletten
Wiederherstellung benötigen. Dies ist eine verlängerte Periode,
während der ein Trauma gegenüber dem Brustbein (wie dies
beispielsweise durch einen Automobilunfall hervorgerufen werden
kann) besonders gefährlich sein kann. Dieses Risiko wird noch
größer, wenn die innere thorakale Arterie oder Arterien, die die
prinzipiellen Versorger vom Blut an das Brustbein sind,
abgeschnitten und als Bypassgefäße verwendet worden sind.
Aufgrund der invasiven Natur der obigen Technik wurden
Verfahren entwickelt, die zeitgemäße thorakoskopische
Vorrichtungen und speziell entworfene Operationswerkzeuge
verwenden, um ein Koronararterienbypasstransplantat durch
Techniken bei geschlossenem Brustkorb zu ermöglichen. Obwohl sie
weniger invasiv sind, benötigen fast alle der neu entwickelten
Techniken bei geschlossenem Brustkorb immer noch einen
pneumokardialen Bypass und hängen von einer direkten Ansicht
durch den Operateur während der vaskulären Anastomose ab.
Diese Verfahren benötigen einen sehr hohen Grad operativer
Geschicklichkeit zusammen mit einem extensiven Training. In
derartigen Situationen wird das Nähen des Bypassgefäßes an die
Koronararterie durch einen Raum durchgeführt, der in der unteren
vorderen Brustkorbwand erzeugt wird, indem der Knorpelabschnitt
der linken vorderen Rippe entfernt wird. Da sie sich weiterhin
auf die Verwendung der Gefäße des Patienten als Bypassleitungen
stützen, bleiben die Operationsvorgänge weiterhin auf die Anzahl
der Bypässe begrenzt, die ausgeführt werden können. Aus diesen
Gründen sind diese Verfahren noch nicht weit verbreitet.
Angesichts des obigen ist es wünschenswert, andere Verfahren
zu schaffen, bei denen ein adäquater Blutfluß zu dem Herz
wiedererzeugt werden kann und die nicht auf der Transposition
der eigenen Arterien oder Venen eines Patienten basieren.
Vorzugsweise werden derartige Verfahren eine minimale
Gewebeverletzung ergeben.
Obwohl das Erfüllen der vorangegangenen Aufgaben durch einen
Operationsvorgang am offenen Brustkorb an sich ein signifikanter
Fortschritt wäre, wäre es wünschenswert, falls derartige
Verfahren ebenfalls in chirurgischen Operationen verwendbar
wären, die nicht das Öffnen der Brust durch das chirurgisches
Aufschneiden der darüberliegenden Haut und der Teilung des
Brustbeins benötigen. Derartige Verfahren würden nicht die
chirurgische Entfernung des Knorpels benötigen, der mit der
linken vorderen Rippe verbunden ist, würden nicht die
chirurgische Transsektion einer oder beider inneren thorakalen
Arterien benötigen, würden nicht das chirurgische Aufschneiden
der Haut bedeuten, die über eine oder beide unteren Extremitäten
liegt, und würden nicht die chirurgische Transsektion und
Entfernung einer oder beider Saphenavenen bedeuten. In sowohl
einer Operation bei offenem oder geschlossenem Brustkorb würde
es ebenfalls wünschenswert sein, falls derartige Methoden
ausgeführt werden könnten, ohne daß das Herz gestoppt wird und
ohne den pneumokardialen Bypass. Jedoch würde das Erreichen der
vorangegangenen Aufgaben in einer Operationstechnik, die einen
pneumokardialen Bypass benötigt, immer noch ein signifikanter
Fortschritt in der Technik sein.
Die konventionellen chirurgischen Verfahren (wie die oben
beschriebenen) zum Transplantieren eines Koronararterienbypasses
unter Verwendung der Saphenavene oder der inneren thorakalen
Arterie über eine Operation an der offenen Brust sind im Detail
beschrieben und illustriert worden. Siehe allgemein Stuart W.
Jamieson, Aortocoronary Saphenous Vein Bypass Grafting in ROB &
SMITH'S OPERATIVE SURGERY: CARDIAC SURGERY, 454-470 (Stuart W.
Jamieson & Norman E. Shumway eds., 4th ed. 1986); LUDWIG K. VON
SEGESSER, ARTERIAL GRAFTING FOR MYOCARDIAL REVASCULARIZATION:
INDICATIONS, SURGICAL TECHNIQUES AND RESULTS 48-80 (1990).
Konventionelle pneumokardiale Bypasstechniken sind beschrieben
in Mark W. Conolly & Robert A. Guyton, Cardiopulmonary Bypass
Techniques, in HURST'S THE HEART 2443-450 (Robert C. Schlant &
R. Wayne Alexander eds., 8th ed. 1994). Transplantieren von
Koronararterienbypass unter Verwendung der Technik der offenen
Brust, aber ohne einen pneumokardialen Bypass, ist beschrieben
in Enio Buffolo et al., Coronary Artery Bypass Grafting Without
Cardiopulmonary Bypass, 61 ANN. THORAC. SURG. 63-66 (1996).
Einige weniger konventionelle Techniken (wie die oben
beschriebenen) werden nur von einer begrenzten Anzahl von
entsprechend geschulten Praktikern ausgeführt. Kürzlich
entwickelte Techniken, durch die eine Transplantation eines
Koronararterienbypasses durchgeführt wird unter Verwendung von
Thorakoskopie und minimalinvasiver Chirurgie, aber mit
pneumokardialem Bypass sind beschrieben und dargestellt in
Sterman et al., US-Patent Serien Nr. 5,452,733 (1995). Ein
noch neueres Koronararterienbypassverfahren unter Verwendung von
Thorakoskopie und minimalinvasiver Chirurgie aber ohne
pneumokardialem Bypass wird beschrieben und illustriert von Tea
E. Acuff et al., Minimally Invasive Coronary Artery Bypass
Grafting, 61 ANN. THORAC. SURG. 135-37 (1996).
Verschiedene Verfahren sind vorgeschlagen worden, um einen
direkten Blutflußweg von der linken Herzkammer direkt durch die
Herzwand in die Koronararterie zu schaffen. Diese sind
beschrieben in US-Patent Nr. 5,429,144 vom 4. Juli 1995;
5,287,861 vom 22. Februar 1994; und 5,409,019 vom 25. April 1995
(alle Wilk gehörig). Alle diese Techniken umfassen das Schaffen
eines Stentes in der Herzwand, um einen direkten Flußweg von der
linken Herzkammer des Herzens zur Koronararterie zu definieren.
Wie in jedem der oben erwähnten Patente gelehrt wird, wird
der Stent während entweder der Systole oder der Diastole
geschlossen, um den Rückfluß des Blutes von der Koronararterie
während des Herzzyklus zu blockieren. Beispielsweise lehrt das
'861-Patent einen Stent, der in einen geschlossenen Zustand als
Reaktion auf die Herzmuskelkontraktion während der Systole
kollabiert. Das '019-Patent (insbesondere Fig. 7A und 7B)
lehren einen starren Stent (d. h. offen während der Systole) mit
einem Einwegventil, das während der Diastole sich schließt, um
den Rückfluß des Bluts von der Koronararterie zu blockieren.
Die Unterbrechung des Blutflusses während entweder der
Diastole oder der Systole ist unerwünscht, da diese
Unterbrechung in Gebieten eines stagnierenden oder turbulenten
Blutflusses resultieren können. Derartige Stagnationsgebiete
können eine Klumpenbildung bewirken, die eine Verstopfung oder
ein Losbrechen von Blutgerinnseln ergeben kann. Derartige
Blutgerinnsel können in die Koronararterien transportiert werden
und ein oder mehrere Gebiete von kardialer Muskelischemie
(myokardialer Infarkt) hervorrufen, der tödlich sein kann.
Ferner lenkt die Lehre der vorerwähnten Patente den Blutfluß mit
einem wesentlichen Geschwindigkeitsvektor orthogonal zu der
Achse der Koronararterie. Ein derartiger Fluß kann die Wand der
Koronararterie beschädigen.
Das Schaffen eines direkten Blutflusses von der linken
Herzkammer zur Koronararterie ist kritisiert worden.
Beispielsweise, Munro et al., The Possibility of Myocardial
Revascularization By Creation of a Left Ventriculocoronary
Artery Fistula, 58 Jour. Thoracic and Cardiovascular Surgery,
25-32 (1969) zeigt einen derartigen Flußweg in der Fig. 1. Aus
dem Auftreten eines Abfalls in dem koronaren Arterienfluß und
anderer nachteiliger Konsequenzen schließen die Autoren "daß
Operationen, die dazu bestimmt sind, das Myokardium direkt von
dem Hohlraum der linken Herzkammer zu revaskularisieren, das
Myokardium ischemisch machen und es ist unwahrscheinlich, daß
sie Erfolg haben". Dortselbst auf Seite 31.
Trotz der vorerwähnten Probleme und der schulmäßigen Kritik
und wie dies genauer beschrieben werden wird, ist die
vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Schaffen eines direkten Blutflußweges von einer Herzkammer zu
einer Koronararterie stromabwärts einer Blockierung gerichtet.
Im Gegensatz zu den Lehren des Standes der Technik schafft die
vorliegende Erfindung einen wesentlichen Nettoblutfluß in die
Koronararterie.
Verfahren der Katheterisierung des koronaren Gefäßsystems,
Techniken, wie sie in der Durchführung der Gefäßplastik und
Artherektomie verwendet werden und die Vielzahl der Stents in
gegenwärtiger klinischer Verwendung sind zusammengefaßt worden.
Siehe allgemein Bruce F. Waller & Cass A. Pinkerton, The
Pathology of Interventional Coronary Artery Techniques and
Devices, in 1 TOPOL'S TEXTBOOK OF INTERVENTIONAL CARDIOLOGY 449-476
(Eric J. Topol ed., 2nd ed. 1994); siehe ebenfalls David
W.M. Muller & Eric J. Topol, Overview of Coronary Athrectomy, in
1 TOPOL'S TEXTBOOK OF INTERVENTIONAL CARDIOLOGY unter 678-684;
siehe ebenfalls Ulrich Sigwart, An Overview of Intravascular
Stents: Old & New, in 2 TOPOL'S TEXTBOOK OF INTERVENTIONAL
CARDIOLOGY unter 803-815.
Direkte Laserkanalisierung der kardialen Muskulatur (als
entgegengesetzt zur Kanalisierung des Koronararterienzuflusses
der kardialen Muskulator) ist in Peter Whittaker et al.
beschrieben, Transmural Channels Can Protect Ischemic Tissue:
Assessment of Long-term Myocardial Response to Laser- and
Needle-Made Channels, 94(1) CIRCULATION 143-152 (1. Januar
1966). Massimo et al., Myocardial Revascularization By a New
Method of Carrying Blood Directly From The Left Ventricular
Cavity Into The Coronary Circulation, 34 Jour. Thoracic Surgery
257-264 (1957) beschreibt eine T-förmige Röhre, die innerhalb
der Herzkammerwand angeordnet wird und in den Hohlraum der
linken Herzkammer ragt. Ebenfalls lehrt Vineberg et al.,
Treatment of Acute Myocardial Infarction by Endocardial
Resection, 57 Surgery 832-835 (1965) das Ausbilden einer großen
Öffnung zwischen dem linken Herzkammerlumen und dem
schwammartigen Netzwerk der Gefäße, die innerhalb des
Myokardiums liegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum chirurgischen Bypassen einer blockierten
Koronararterie einen Kanal, der direkt von einer Kammer des
Herzens in die blockierte Koronararterie an einem Ort führt, der
sich distal zu der Blockierung befindet und den Kanal sowohl
während der Systole als auch der Diastole offenhält. Zusätzlich
vermeidet die Vorrichtung der Erfindung das Auftreffen eines
Hochgeschwindigkeitsblutflusses direkt gegen die
Koronararterienwand.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich bei
Operationen eines Koronarbypasses in einem Patienten, der an
einem Leiden einer blockierten Koronararterie leidet. Die
vorliegende Erfindung erlaubt eine Menge von Operationswegen mit
wechselnder Invasivität.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die früheren
Begrenzungen hinsichtlich der Anzahl der ausführbaren
Bypassoperationen. Aufgrund der begrenzten Anzahl der
verfügbaren Arterien und/oder Venen werden Standardverfahren bei
Wiederholungen nehmend riskant. Anstatt sich auf entnommene
Venen und Arterien als Bypassgefäße zu verlassen, bildet die
vorliegende Erfindung einen Kanal (oder Leitung), der direkt von
einer Kammer des Herzens eines Patienten in einer Koronararterie
an einer Stelle führt, die distal zu der Blockierung oder
Verengung ist.
In der bevorzugtesten Ausführungsform ist die linke
Herzkammer die verwendete Kammer des Herzens. Es gibt zwei
Gründe für diese Auswahl. Zuerst stellt normalerweise die linke
Herzkammer Blut für die Koronararterien bereit, da sie Blut in
die Aorta pumpt, von der die Koronararterien abzweigen. Daher
ist die Größe der Blutdruckspitze, die von der linken Herzkammer
erzeugt wird, am ähnlichsten zu der Blutdruckspitze, die die
benachbarte Koronararterie normalerweise erfahren würde.
Zweitens kehrt das Blut, das in die linke Herzkammer fließt, von
der Lunge zurück. In der Lunge nimmt das Blut Sauerstoff auf und
gibt Kohlendioxid ab. Daher wird das verfügbare Blut, das durch
das Abzweigen von der Kammer der linken Seite des Herzens
stammt, einen höheren Sauerstoff und niedrigeren
Kohlenstoffgehalt haben als das Blut innerhalb der rechtsseitigen
Herzkammern.
Fig. 1A ist eine Ansicht von recht, von vorne und
perspektivisch von oben einer L-förmigen Leitung zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1B ist ein Seitenaufriß der Vorrichtung der Fig. 1A,
die teilweise im Querschnitt dargestellt ist, um einen
optionalen bidirektionalen Flußregulierer zu zeigen, der in dem
Lumen (lichte Weite) eines Ankerarms der Leitung angeordnet ist;
Fig. 1C ist ein Seitenaufriß einer Leitung ähnlich
derjenigen der Fig. 1A, der den Zusatz eines kapazitiven
Druckreservoirs als einer alternativen Ausführungsform zeigt;
Fig. 2A ist eine Ansicht von rechts, von vorne und
perspektivische von oben einer T-förmigen Leitung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2B ist eine Seitenansicht der Leitung der Fig. 2A,
teilweise im Querschnitt dargestellt, um einen optionalen
bidirektionalen Flußregulator zu zeigen, der in einem Lumen
eines Ankerarms der Leitung lokalisiert ist;
Fig. 2C ist eine Seitenansicht der Leitung der Fig. 2A, die
teilweise im Querschnitt dargestellt ist, um einen optionalen
bidirektionalen Flußregulierer zu zeigen, der in dem Lumen des
Ankerarms der Leitung angeordnet ist, und um einen weiteren
optionalen bidirektionalen Flußregulator zu zeigen, der in einem
intrakoronären Arm der Leitung angeordnet ist;
Fig. 2D ist eine Seitenansicht einer Leitung ähnlich
derjenigen der Fig. 2A, die den Zusatz eines kapazitiven
Druckreservoirs als eine alternative Ausführungsform
dargestellt;
Fig. 3A ist eine teilweise Seitenansicht einer Leitung
ähnlich derjenigen der Fig. 1A und 2A, die teilweise im
Querschnitt dargestellt ist, um einen flexiblen Ankerarm mit
starren Ringen zeigt, der mit einer flexiblen Abdeckung als
einer alternativen Ausführungsform versehen ist;
Fig. 3B ist eine teilweise Seitenansicht einer Leitung
ähnlich derjenigen der Fig. 3A, die im Querschnitt in einer
vergrößerten Form dargestellt ist;
Fig. 3C ist eine teilweise Seitenansicht einer Leitung
ähnlich derjenigen der Fig. 3A, dargestellt im Querschnitt einer
komprimierten Form;
Fig. 4 ist eine äußere Ansicht eines menschlichen
Brustkorbes, der in longitudinaler Richtung aufgeschnitten ist,
um einen präparierten Herzbeutel und den Inhalt des Mittelfells
zeigt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines umzirkelten
Gebiets 200 in der Fig. 4, das eine longitudinale
aufgeschnittene Koronararterie zeigt;
Fig. 6 ist eine teilweise externe perspektivische Ansicht
einer in transversaler Richtung aufgetrennten Koronararterie und
Herzwand, die einen Kanal darstellt, der von einem Lumen einer
Koronararterie ausgeht und in eine Kammer des Herzens gemäß dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung führt;
Fig. 7 ist eine teilweise externe perspektivische Ansicht
einer in transversaler Richtung aufgetrennten Koronararterie und
Herzwand, die die teilweise Anordnung einer Ausführungsform der
Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung in die präparierte
Koronararterie und das Ausbilden eines in der Fig. 6
dargestellten Kanals zeigt;
Fig. 8 ist eine teilweise externe perspektivische Ansicht
einer in transversaler Richtung aufgetrennten Koronararterie und
Herzwand, die die komplette Anordnung einer Ausführungsform der
Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung in die präparierte
Koronararterie und den in der Fig. 6 dargestellten Kanal bildet,
zeigt;
Fig. 9 ist eine teilweise externe perspektivische Ansicht
einer genähten Koronararterie und eine Phantomansicht der
Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung der Verwendung
eines endovaskularen Katheters zum Katheterisieren der
Koronararterie des Patienten;
Fig. 11A ist eine Seitenschnittansicht der Koronararterie
des Bypassverfahrens, die einen intravaskularen Katheter mit
einem distal angeordneten Stent vor dem Aufblasen zu einem
Katheterballon, der dem Stent unterliegt, darstellt;
Fig. 11B ist eine Seitenschnittansicht der Koronararterie
der Bypassoperation, die den intravaskularen Katheter mit in
distaler Richtung angeordnetem Stent zeigt nach dem Aufblasen
des Katheterballons, der unter dem Stent liegt;
Fig. 11C ist eine Seitenschnittansicht einer Koronararterie,
die einen Stent darstellt, der in die Wände der Koronararterie
eingesetzt ist und wobei der Katheter teilweise entfernt wurde
nachfolgend der Deflation des Katheterballons;
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung mit dem Herzen in
teilweiser Schnittansicht der Verwendung eines endovaskularen
Katheters zum Katheterisieren der linken Herzkammer des
Patienten;
Fig. 13A ist eine Schnittansicht der linken Herzkammer und
eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die die Ausbildung eines Kanals in der Wand
der linken Herzkammer darstellt;
Fig. 13B ist eine Schnittansicht der linken Herzkammer und
eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die den vollendeten Kanal durch die Wand
der linken Herzkammer und die tiefe Wand der Koronararterie an
dem gewählten Bypassort darstellt;
Fig. 14A ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die die Anordnung der zweiten
intraventrikularen Katheter innerhalb des ausgebildeten Kanals
darstellt;
Fig. 14B ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die eine Blockierung des ausgebildeten
Kanals durch den wiederaufgeblasenen Ballon des intrakoronaren
Katheters darstellt;
Fig. 14C ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die ein Aufblasen des Ballons darstellt,
der an dem distalen Ende des intraventrikularen Katheters
angeordnet ist und das Einpassen einer überliegenden
spiralförmigen Vorrichtung gegen die Wände des ausgebildeten
Kanals;
Fig. 14D ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit
eingelassenem Stent, die die Vorrichtung in ihrer verriegelten
zylindrischen Form darstellt, angeordnet gegenüber den
Kanalwänden und dem teilweise weggezogenen zweiten
intraventrikularen Katheter;
Fig. 15A ist eine rechte vordere obenliegende
perspektivische Ansicht der Vorrichtung, die innerhalb des
ausgebildeten Kanals in ihrer spiraligen Form angeordnet ist;
Fig. 15B ist eine rechte vordere obenliegende
perspektivische Ansicht des innerhalb des ausgebildeten Kanals
in ihrer zylindrischen Form angeordneten Vorrichtung;
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht eines
Verriegelungsmechanismus der Vorrichtung der Fig. 15A und 15B
in seiner verriegelten Position;
Fig. 17A ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie, wobei die
in den Fig. 15A und 15B dargestellte Vorrichtung innerhalb
des ausgewählten Kanals eingesetzt ist, die die Einführung eines
dritten intraventrikularen Katheters in den ausgebildeten Kanal
zeigt;
Fig. 17B ist eine Querschnittsansicht der linken Herzkammer
und eine teilweise Schnittansicht der Koronararterie mit der in
den Fig. 15A und 15B innerhalb des ausgebildeten Kanals
angeordneten Vorrichtung, die eine Zungen- und Nutverriegelung
der mit dem bidirektionalen Flußregulierer versehenen
Vorrichtung in der innerhalb des ausgebildeten Kanals
angeordneten Vorrichtung zeigt;
Fig. 18A ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht eines bidirektionalen Flußregulierers
dargestellt in einer vollen Flußposition.
Fig. 18B ist die Ansicht der Fig. 18A, wobei der
bidirektionale Flußregulierer in einer reduzierten Flußposition
dargestellt ist;
Fig. 18C ist eine transversale Querschnittsansicht des
bidirektionalen Flußregulierers der Fig. 18B;
Fig. 19A ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines
bidirektionalen Flußregulierers, der in einer Vollflußposition
dargestellt ist;
Fig. 19B ist die Ansicht der Fig. 19A, die den
bidirektionalen Flußregulierer in einer reduzierten Flußposition
zeigt;
Fig. 19C ist eine transversale Querschnittsansicht des
bidirektionalen Flußregulierers der Fig. 19B;
Fig. 20 ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht einer kanaldefinierenden Leitung mit einem
ummantelten Ankerarm einer alternativen Ausführungsform;
Fig. 21 ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht der Leitung der Fig. 1A angeordnet in einer
Koronararterie;
Fig. 22 ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht einer Testleitung zum Testen der Erfindung
an einem Tier; und
Fig. 23 ist eine schematische longitudinale
Querschnittsansicht einer angeordneten Leitung in einer
Koronararterie, die ein abweisendes Schild darstellt, um die
Koronararterie zu schützen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die verschiedenen
Zeichnungsfiguren, in denen identische Elemente durchgängig
identisch numeriert sind, wird eine Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und verschiedene
alternative Ausführungsformen nun gegeben werden.
Die Erfindung weicht von der traditionellen
Bypassvorgehensweise ab. Anstelle daß ein alternativer Pfad für
das Blut zum Fließen von einer Aorta zu einer Koronararterie
bereitgestellt wird, schafft die Erfindung einen Blutflußweg,
der direkt von einer Herzkammer in eine Koronararterie an einem
Ort stromabwärts der Verengung oder Verstopfung führt. Im
Gegensatz zu US-Patent Nr. 5,429,144; 5,287,861 und 5,409,019
und im Gegensatz zu den Lehren dieser Patente bleibt der
Ventrikular-zu-Koronararterienblutflußweg sowohl während der
Diastole als auch der Systole offen. Die chirurgische Anordnung
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schafft diesen
alternativen Pfad. Weiterhin, und wie dies genauer beschrieben
werden wird, beinhaltet die Erfindung ein Mittel zum Schützen
der Koronararterie von dem direkten Auftreffen eines
Hochgeschwindigkeitsblutflusses.
Während die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und
mit der Beschreibung von verschiedenen chirurgischen
Operationsverfahren zum Durchführen der Erfindung beschrieben
werden wird, ist es klar, daß die Wiederholung von derartigen
vielfältigen Ausführungsformen zum Zwecke des Darstellens nicht
begrenzender Beispiele von multiplen Formen durchgeführt wird,
die die vorliegende Erfindung einnehmen kann.
Die gegenwärtige bevorzugte Ausführungsform ist in der Fig.
1A als eine L-förmige Leitung 10' mit einem intrakoronaren Arm
14' zum Anordnen in der Koronararterie (und der sich
stromabwärts einer Verstopfung öffnet) dargestellt. Die Leitung
10' hat einen Ankerarm 12', der sich durch die Herzwand mit
einer Öffnung 12a' in Kommunikation mit dem Inneren der linken
Herzkammer erstreckt.
Während verschiedene minimalinvasive chirurgische
Operationsverfahren beschrieben werden bezüglich der
alternativen Ausführungsformen, ordnet die gegenwärtige
bevorzugte Ausführungsform die Leitung 10' in eine
Koronararterie durch eine Operationsweise an einer offenen Brust
an, die im größeren Detail unter Bezug auf die Fig. 4 bis 9
beschrieben werden wird. Während minimalinvasive
Operationsvorgänge wünschenswert sind, wird eine Operation an
der offenen Brust gegenwärtig aufgrund der bereits großen Anzahl
von Ärzten bevorzugt, die trainiert und in derartigen
Operationsvorgängen geschickt sind, so daß die Vorteile der
vorliegenden Erfindung schneller dem Patienten zur Verfügung
gestellt werden können, die gegenwärtig eine effektive
Behandlung vermissen.
Während die verschiedenen Ausführungsformen (einschließlich
der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Fig. 1A) in
größerem Detail beschrieben werden wird, wird eine vorläufige
Beschreibung der Erfindung und ihres Verwendungsverfahrens nun
unter Bezug auf die Fig. 21 gegeben, um ein Verständnis einer
detaillierten Beschreibung der Erfindung und der alternativen
Ausführungsformen zu erleichtern.
Fig. 21 ist eine schematische Querschnittsansicht einer
Leitung 10' der Fig. 1A, die innerhalb einer Koronararterie 30
angeordnet ist. Die Koronararterie 30 hat eine untere Oberfläche
40, die gegen eine externe Oberfläche einer Herzwand 42 anstößt,
die die linke Herzkammer 44 umgibt.
Die Wand 36 der Arterie 30 definiert ein Arterienlumen 48,
durch das das Blut in die Richtung des Pfeiles A fließt. In der
Ansicht der Fig. 21 ist eine Verstopfung 34 innerhalb des Lumens
48 dargestellt. Die Verstopfung 34 bewirkt die Reduzierung des
Volumens des Blutflusses entlang der Richtung des Pfeiles A.
Die Leitung 10' ist eine feste, L-förmige Röhre, die einen
Ankerarm 12' mit einer longitudinalen Achse X-X und einer
Öffnung 12a' an einem axialen Ende aufweist. Die Leitung 10'
kann irgendeine geeignete Vorrichtung sein (beispielsweise ein
festes Rohr, ein Gitterstent usw.) zum Definieren und
Unterhalten eines Fluidweges während der Kontraktion des
Herzens.
Die Leitung 10' hat einen intrakoronaren Arm 14' mit einer
longitudinalen Achse Y-Y und einer Öffnung 14a' an einem axialen
Ende. Beide Arme 12', 14' sind in der Form zylindrisch und
definieren einen kontinuierlichen Blutflußweg 11' von der
Öffnung 12a' zur Öffnung 14a'.
Die Achsen X-X und Y-Y sind in einer bevorzugten
Ausführungsform senkrecht zueinander. Alternativ können die
Achsen X-X, Y-Y einen Winkel größer als 90° bilden, um einen
weniger turbulenten Blutfluß von dem Arm 12' in den Arm 14' zu
schaffen.
Die Leitung 10' ist so positioniert, daß der Ankerarm 12'
durch eine vorgeformte Öffnung 50 in der Herzwand 42 passiert
und sich von der unteren Oberfläche 40 der Koronararterie 30 in
die linke Herzkammer 44 erstreckt. Die Öffnung 12a' bildet eine
Blutflußkommunikation mit dem Inneren der linken Herzkammer 44,
so daß das Blut von der linken Herzkammer 44 direkt in den Weg
11' fließen kann. Der Arm 14' ist in koaxialer Richtung mit der
Koronararterie 30 und mit der stromabwärts zeigenden Öffnung 14a'
ausgerichtet (d. h. in eine Richtung, die weg von der
Verstopfung 34 zeigt).
Blutfluß von der Öffnung 12a' passiert durch den Pfad 11'
und wird durch die Öffnung 14a' in das Lumen 48 der
Koronararterie 30 stromabwärts des Hindernisses 34 entlassen.
Der äußere Durchmesser des Arms 14a' ist ungefähr gleich dem
Durchmesser des Lumens 48 oder geringfügig kleiner.
Die axiale Länge des Ankerarms 12' ist vorzugsweise größer
als die Dicke der Herzwand 42, derart, daß eine Länge L über die
innere Oberfläche der Herzwand 42 in die linke Herzkammer 44
vorragt. Vorzugsweise beträgt die Länge L der Eindringung in die
linke Herzkammer 44 ungefähr 1 bis 3 Millimeter, um ein
Gewebewachstum und Verstopfungen über der Öffnung 12a' zu
verhindern.
Zusätzlich zum Dirigieren des Blutflusses stromabwärts in
Richtung des Pfeiles A hält der Arm 14' die Leitungen 10'
innerhalb der Koronararterie 30, um zu verhindern, daß die
Leitungen 10' sonst durch die vorgeformte Öffnung 50 und in die
linke Herzkammer 44 migriert. Zusätzlich definiert eine obere
Wand 14b' des Arms 14' einen Bereich 15', auf den der Blutfluß
auftreffen kann. Anders gesagt, bei der Abwesenheit eines Arms
14' oder Bereichs 15' würde der Blutfluß durch den Ankerarm 12'
verlaufen und direkt gegen die obere Wand 36 der Koronararterie
30 auftreffen. Ein Blutfluß hoher Geschwindigkeit könnte die
Wand 36 beschädigen, wie dies genauer beschrieben werden wird,
was ein Risiko für den Patienten bedeutet.
Der Bereich 15' wirkt als ein Schild zum Schützen der
Koronararterie 30 vor einem derartigen Blutfluß und zum
Umdirigieren des Blutflusses in axialer Richtung aus der Öffnung
14a' in die Koronararterie 30. Dies ist schematisch in Fig. 23
dargestellt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Achse X-X
des Ankerarms 12' unter einem nichtorthogonalen Winkel
hinsichtlich der Richtung A des Blutflusses in der
Koronararterie 30 dargestellt (die Achse X-X kann entweder
orthogonal oder nichtorthogonal zur Richtung A sein). Der Vektor
B des Blutflusses von dem Ankerarm 12' hat eine Vektorkomponente
B' parallel zu dem Blutfluß A und eine Vektorkomponente B''
senkrecht zur Richtung A. Der Bereich 15' ist zwischen der Wand
36 und dem Ankerarm 12' angeordnet, um zu verhindern, daß der
Blutfluß B mit einer hohen Vektorkomponente B'' auf die Wand 36
auftrifft. Der Blutfluß, der von dem Bereich 15' abgelenkt wird,
hat eine reduzierte Vektorkomponente senkrecht zur Flußrichtung
A und eine reduzierte Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der
Koronararterie 30. Der Bereich 15' kann ein Teil eines
intrakoronaren Arms 14' sein oder der Arm 14' kann eliminiert
sein, wobei der Bereich 15' eine in axialer Richtung
beabstandete Erweiterung vom Arm 12' ist oder ein separater
Schild, der chirurgisch innerhalb der Koronararterie
positioniert wird.
Ein Abschnitt 17' des Ankerarms 12' erstreckt sich von der
unteren Oberfläche 40 der Koronararterie 30 durch das Lumen 48
zur oberen Oberfläche 36, um den Querschnitt der Koronararterie
stromabwärts der Öffnung 14a' zu blockieren. Der Bereich 17'
wirkt als eine Barriere, um zu behindern oder zu verhindern, daß
irgendwelche abgelösten Teile des Hindernisses 34 durch die
Leitung 10' passiert und stromabwärts durch die Koronararterie
30 fließt.
Die vorliegende Erfindung hält den Blutfluß durch die
Leitung 10' sowohl während der Diastole als auch der Systole
bei. Daher wird, während der Nettoblutfluß in Richtung des
Pfeiles A ist, während der Diastole der Blutfluß in eine
Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils A fließen.
Der konstant offene Pfad 11' resultiert in einem Nettofluß
in Richtung des Pfeiles A, der außergewöhnlich hoch und
ausreichend ist, um die Symptome des Patienten zu reduzieren
oder zu verhindern, die ansonsten mit einer Verstopfung 34
verbunden sind. Insbesondere sind bestimmte Aspekte der
Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung vorher
in Tierstudien getestet worden. Fig. 22 illustriert schematisch
die Tests durch die Anordnung einer Testleitung 10* in der
Koronararterie 30' eines Schweines. Zum Zwecke der Tests wird
eine T-förmige Edelstahlleitung 10* verwendet, die ausgerichtete
Öffnungen 14a*, 16a* hat, die innerhalb der Koronararterie 30
angeordnet sind, und die eine dritte Öffnung 12a* aufweist, die
um 90° aus der Koronararterie 30' herausragt. Die Leitung 10*
hat einen gleichförmigen inneren Durchmesser von 3 Millimetern,
um hinsichtlich der Größe mit einem 3 Millimeter Lumen einer
Koronararterie 30' übereinzustimmen. Die dritte Öffnung 12a* ist
über eine Leitung 13 von 3 Millimeter mit einer 3 Millimeter
festen Teflonbuchse 13a (PTFE) verbunden, die durch die Herzwand
42' in die linke Herzkammer 44 eingeführt wurde. Die Leitung 13
und die Buchse 13a verlaufen nicht durch die Koronararterie 30'.
In der Ansicht der Fig. 22 ist die Richtung des
Nettoblutflusses durch den Pfeil A dargestellt. Eine erste
Verschlußvorrichtung in der Form einer Nahtschleife 300 umgibt
die Arterie 30' benachbart zur stromaufwärtigen Öffnung 14a* der
Leitung 10*. Die Schleife 300 schafft ein Mittel zum Schließen
der stromaufwärtigen Öffnung 14a' durch selektives Beschränken
oder Öffnen der Schleife 300, um selektiv den Blutfluß durch die
Coronararterie 30' zu öffnen oder zu blockieren. Die erste
Schleife 300 erlaubt den Test, die Blockierung der
Koronararterie 30' stromaufwärts der Leitung 10' zu simulieren.
Ein Flußmeter 304 zum Messen des volumetrischen Blutflusses
stromabwärts der Leitung 10* ist benachbart stromabwärts der
Öffnung 16a* angeordnet. Eine zweite Verschlußvorrichtung 302,
die die gleiche Funktion wie die Schleife 300 hat, ist auf der
Leitung 13 angeordnet, um selektiv den Blutfluß durch die
Leitung 13 zu öffnen oder zu schließen.
Wenn die zweite Vorrichtung 302 geschlossen und die erste
Vorrichtung 300 geöffnet ist, simuliert die Leitung 10* einen
normalen Blutfluß durch eine gesunde Koronararterie 30' und der
normale Blutfluß kann durch die Flußmeßvorrichtung 304 gemessen
werden. Durch das Öffnen der zweiten Vorrichtung 302 und
Schließen der ersten Vorrichtung 300 kann die Testleitung 10*
die Anordnung einer Leitung wie in Fig. 21 mit einer Blockierung
simulieren, die auf der stromaufwärtigen Seite der Leitung
angeordnet ist. Das Flußmeter 304 kann dann Blutfluß durch die
Leitung 10* sowohl während der Diastole als auch der Systole
messen.
Die Ergebnisse der Test zeigen, daß es einen beträchtlichen
Nettoblutfluß in Vorwärtsrichtung gibt (d. h. volumetrischer
Vorwärtsfluß weniger volumetrischer Rückwärtsfluß), wobei die
zweite Vorrichtung 302 sowohl während der Diastole als auch der
Systole offenbleibt und wobei die erste Vorrichtung 300
geschlossen ist, um eine Blockierung zu simulieren. Insbesondere
wurden in den Tests Nettoblutflüsse oberhalb 80% des normalen
Nettoblutflusses in Vorwärtsrichtung gemessen. Es wurde
ebenfalls festgestellt, daß, falls die zweite Vorrichtung 302
geschlossen und die erste Vorrichtung 300 offen ist, um einen
normalen Blutfluß zu simulieren, der Spitzenblutfluß durch die
Koronararterie 30' während der Systole auftritt. Falls die erste
Vorrichtung 300 geschlossen ist, um eine Verstopfung zu
simulieren und falls die zweite Vorrichtung 302 offen ist, tritt
der Spitzenblutfluß bei der Diastole auf.
Die Größe des Rückflusses durch eine Leitung kann gesteuert
werden, ohne daß das Anordnen eines Ventils innerhalb der
Leitung notwendig ist. Im allgemeinen als eine Fluß-"Vor
spannung" bezeichnet, kann ein volumetrischer Vorwärtsfluß
größer als ein volumetrischer Rückfluß durch eine Vielzahl von
Mitteln manipuliert werden einschließlich der Größenauslegung
des inneren Durchmessers der Leitung, der Geometrie der Leitung
(beispielsweise Verjüngung, Querschnittsgeometrie und Winkel)
und, wie ausführlich diskutiert werden wird, der Struktur, um
den für den Vorwärtsfluß relevanten Rückwärtsfluß zu begrenzen.
Die Größenauslegung des inneren Durchmessers des Flußweges
11' kann zum Minimieren des Rückflusses bestimmt werden. Wie
ausführlicher diskutiert werden wird, nimmt der Nettofluß bei
einer Reduktion des Durchmessers zu, wie durch eine
Simulationsmodellierung des Flusses durch eine Leitung
suggestiert wird. Ein Verfahren, in dem die Scherrate und die
Flußvorspannung gesteuert werden kann, ist das Schaffen eines
verjüngenden Durchmessers oder eines engeren Durchmessers an der
Öffnung 14a' als an der Öffnung 12a'. Die Auswahl der
Leitungsgeometrie (beispielsweise einen wie in der Fig. 23
dargestellten gewinkelten Ankerarm oder eine verjüngende
Geometrie wie dies unter Bezug auf Fig. 20 diskutiert werden
wird) kann ausgewählt werden, um den Grad zu modifizieren, in
dem die Leitung in einem Nettovorwärtsfluß vorgespannt wird
(d. h. die Leitung hat weniger Widerstand hinsichtlich des
Vorwärtsflusses als gegenüber dem Rückwärtsfluß), ohne den
Rückwärtsfluß zu stoppen oder zu blockieren.
Der beträchtliche Nettoblutfluß, der beim tierischen Testen
gemessen wurde, durch die Erfindung ist außergewöhnlich hoch im
Vergleich mit den minimal akzeptablen Pegeln des
Nettoblutflusses entsprechend traditioneller Bypasstechniken
(d. h. ungefähr 25% des normalen Nettoblutflusses). Ferner sind
die Resultate intuitiv nicht naheliegend und widersprüchlich
gegenüber den gattungsgemäßen Lehren der US-Patente Nr.
5,429,144; 5,287,861 und 5,409,919 und dem oben erwähnten
Artikel von Munro et al. Zusätzlich schafft die vorliegende
Erfindung eine Leitung mit einem abgeschirmten Gebiet, um sowohl
das schädigende Auftreffen eines Blutflusses direkt auf die
Koronararterienwand zu verhindern als auch ein Blockiergebiet zu
schaffen, um die Migration von Bruchstücken von einer
Verstopfung in einen Ort stromabwärts der Leitung zu verhindern.
Nachdem nun eine zusammenfassende Version der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf die schematischen Zeichnungen der Fig.
21 und 22 gegeben wurde, wird eine detailliertere Beschreibung
der vorliegenden Erfindung als auch eine detailliertere
Beschreibung der alternativen Ausführungsformen und alternativen
chirurgischen Operationsvorgänge gegeben werden.
Wie genauer beschrieben werden wird, ordnet die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung zum Definieren einer Blutflußleitung
direkt von einer Herzkammer in eine Koronararterie stromabwärts
eines verschlossenen Orts an. Vor dem Beschreiben der
chirurgischen Verfahren zum Anordnen einer solchen Vorrichtung
wird eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben werden. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Vielzahl von Formen oder Größen haben und es
ist nicht beabsichtigt, daß sie auf die Größe, Form,
Konstruktion, Material oder in einer anderen Weise durch die
folgenden Beispiele, in denen eine bevorzugte Ausführungsform
dargestellt ist, begrenzt ist.
Mit anfänglichem Bezug auf die Fig. 2A, 2B, 2C, 2D und 2E
sind verwandte Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung als eine feste T-förmige Leitung 10
dargestellt (eine bevorzugte L-förmige Leitung 10' ist bereits
zusammengefaßt worden und wird später im Detail beschrieben
werden). Die Leitung 10 ist hohl und umfaßt zwei in axialer
Richtung ausgerichtete intrakoronare Arme 14, 16, die an offenen
Enden 14a und 16a enden. Ein Ankerarm 12 (mit einem offenen Ende
12a) erstreckt sich senkrecht zu den Armen 14, 16. Die gesamte
Leitung 10 ist hohl, um eine Blutflußleitung 11 zu definieren,
die die Blutflußkommunikation zwischen den offenen Enden 12a,
14a und 16a schafft.
Wie ausführlicher diskutiert werden wird, sind die Arme 14
und 16 dazu ausgelegt innerhalb eines Lumens einer
Koronararterie auf einer stromabwärtigen Seite einer Verstopfung
mit offenen Enden 14a, 16a in Blutflußkommunikation mit dem
Lumen angeordnet und gehalten zu werden. Der Ankerarm 12 dient
dazu, sich in einer Herzwand (beispielsweise einer Wand der
linken Herzkammer) mit einem offenen Ende 12a in einer
Blutflußkommunikation mit dem Blut innerhalb der Kammer zu
erstrecken und gehalten zu werden. Wenn er so angeordnet ist,
definiert die Leitung 10 eine chirurgisch angeordnete Leitung,
die eine direkten Blutfluß von der Herzkammer in die Arterie
etabliert. Durch "direkt" ist gemeint, daß der Blutfluß nicht
durch die Aorta verläuft, wie dies in traditionellen
Bypassprozeduren geschieht. Die Leitung 10 ist ausreichend
starr, so daß sie einen offenen Blutflußweg sowohl während der
Diastole als auch der Systole definiert.
Obwohl ein ungehinderter Rückfluß bevorzugt wird, kann ein
teilweise begrenzter Rückfluß geschaffen werden. Wie genauer
beschrieben wird, kann der Rückfluß durch die Geometrie der
Leitung gesteuert werden. Das folgende beschreibt eine
gegenwärtig weniger bevorzugte alternative Ausführungsform zum
Steuern des Rückflusses.
Fig. 2B zeigt die Verwendung eines optionalen
bidirektionalen Flußregulierers 22, der innerhalb der Leitung 10
und in dem Ankerarm 12 positioniert ist. Der bidirektionale
Flußregulierer 22 erlaubt einen ungehinderten Fluß in die
Richtung des Pfeiles A (d. h. von dem offenen Ende 12a zu dem
offenen Ende 14a, 16a) während er einen reduzierten (aber nicht
blockierten) umgekehrten Fluß ermöglicht.
Fig. 2C zeigt die Verwendung sowohl eines ersten
bidirektionalen Flußregulierers 22 als auch eines zweiten
bidirektionalen Flußregulierers 26 in einem Arm 16 nahe dem
offenen Ende 16a der Vorrichtung. Der zweite bidirektionale
Flußregulierer 26 erlaubt den ungehinderten Blutfluß in Richtung
des Pfeiles B. Der zweite bidirektionale Flußregulierer 26 wird
dazu verwendet, einen reduzierten (aber nicht Null) Rückfluß des
Bluts in einer stromaufwärtigen Richtung innerhalb der
Koronararterie zu erlauben. Beispielsweise kann die
Koronararterie nicht vollständig verstopft sein und kann einen
reduzierten Fluß über das Hindernis haben. Die Verwendung der
T-Leitung 10 mit axial ausgerichteten Armen 14, 16 zieht Vorteil
aus einem derartig reduzierten Fluß und unterstützt derartigen
Fluß mit Blut durch den Ankerarm 12. Wie beschrieben werden
wird, wird die Leitung 10 mit den Armen 14, 16 in dem Lumen der
Arterie angeordnet ist, wobei die Öffnung 16a auf der
stromabwärtigen Seite positioniert ist (d. h. am nächsten zu,
aber immer noch stromabwärts von dem Hindernis).
Wie oben aufgezeigt wurde, ist der Flußregulator 22 ein
bidirektionaler Flußregulator. Dies bedeutet, daß der
Flußregulator 22 nicht den Blutfluß in jegliche Richtung
blockiert. Statt dessen erlaubt der Flußregulator 22 eine erste
oder maximale Flußrate in einer Richtung und eine zweite oder
reduzierte Flußrate in eine zweite Richtung. Der Flußregulierer
ist schematisch in den Fig. 18A bis 19C dargestellt. In jeder
dieser Ausführungsformen zeigt der Pfeil A die Richtung des
Blutflusses von der linken Herzkammer zu der Koronararterie an.
Die Fig. 18A bis 18C zeigen eine Ausführungsform eines
bidirektionalen Flußregulierers 22. Die Fig. 19A bis 19C
zeigen eine alternative Ausführungsform eines bidirektionalen
Flußregulierers 22. Der Regulierer der Fig. 18A bis 18C zeigt
ein Schmetterlingsventil 222, das in dem Ankerarm 12 einer
starren Leitung 10 befestigt ist. Das Ventil 22 kann zwischen
einer Position mit der Platte 222 im wesentlichen parallel zu
den Wänden 12 der Leitung 10, wie dies in der Fig. 18
dargestellt ist, gedreht werden (als Antwort auf Blutfluß in
Richtung des Pfeiles A). Die Platte 222 kann (als Antwort auf
einen Blutfluß entgegengesetzt zu dem Pfeil A) in eine Position
unter einem Winkel relativ zu den Wänden 12 der Leitung 10
gedreht werden, wie dies in Fig. 18B dargestellt ist. Die Fig.
18A kann bequemerweise als eine Vollflußposition bezeichnet
werden. Die Fig. 18B kann bequemerweise als eine reduzierte
Flußposition bezeichnet werden. Die Fig. 18C ist ein Querschnitt
der Leitung 10, wenn sich die Platte 222 in der reduzierten
Flußposition befindet.
Die Platte 222 ist größenordnungsmäßig relativ zu der
Leitung 10 so ausgelegt, daß die Querschnittsfläche der Leitung
10, die offen verbleibt, ausreichend ist, um einen 20%igen
Blutfluß (volumetrisch gemessen) als Rückfluß durch die Leitung
10 in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils A
während der Diastole zu erlauben. Daher zwingt der Blutfluß von
dem Herzen zu der Koronararterie während der Systole die Platte
222 in die Vollflußposition der Fig. 18A, so daß Blut
ungehindert durch die Vorrichtung in die Koronararterie fließen
kann. Während der Systole wird das Blut (aufgrund der
Druckdifferentiale zwischen der Koronararterie und der linken
Herzkammer) in eine Richtung entgegengesetzt derjenigen des
Pfeiles A fließen, was das Drehen der Platte 222 in die Position
der Fig. 18B und 18C bewirkt. Jedoch wird selbst in der
reduzierten Flußposition die Platte 222 daran gehindert, in eine
voll geschlossene Position sich zu bewegen, derart, daß der Fluß
durch die Vorrichtung niemals blockiert wird und statt dessen mit
einem Rückfluß von ungefähr 20% (volumetrisch gemessen) des
normalen Blutflusses in die Richtung von A fortschreiten kann.
Die Fig. 19A bis 19C zeigen eine alternative Ausführung
der Leitung 10 mit einem Flußregulator 22a in der Form von drei
Blättern 222a, 222b, 222c, die als Antwort auf Blutfluß von der
linken Herzkammer in die Koronararterie in eine in der Fig. 19B
dargestellten voll offenen Position sich öffnen und in eine
eingeschränkte Flußposition in den Fig. 19A und 19C als
Antwort auf einen Rückfluß sich bewegen. Die Blätter 222a, 222b,
222c, sind mit Öffnungen 223 versehen, die immer einen Fluß
durch die Blätter 222a, 222b, 222c bewirken.
Es wird angenommen, daß das Schaffen eines Rückflusses von
ungefähr 20% (20% ist ein nicht begrenzendes Beispiel einer
gegenwärtig angenommenen gewünschten Rückflußrate) des
volumetrischen anterograden Flusses notwendig ist. Dies ist
wesentlich, da es ermöglicht, daß der Kanal der Leitung 10 und
die mechanischen Elemente des Flußregulators 22 durch den
rückläufigen Fluß gewaschen werden. Dies stellt sicher, daß
keine Gebiete eines stagnierenden Flusses auftreten.
Stagnationsgebiete könnten, falls erlaubt, eine Klumpenbildung
ermöglichen, die Blutgerinnseln hervorrufen könnten, die die
Leitung verstopfen würden oder losbrechen könnten. Blutgerinnsel
könnten stromabwärts in Koronararterien transportiert werden, um
ein oder mehrere Gebiete einer kardialen Muskelischemia (d. h.
eines myokardialen Infarkts) zu bewirken, der tödlich sein
könnte. Der Rückfluß notwendig zum Waschen der Komponenten kann
entweder durch eine Leitung 10, die eine konstante Öffnung
während sowohl der Systole als auch der Diastole hat (d. h.
Leitung 10 der Fig. 2A ohne die Verwendung eines bidirektionalen
Flußregulierers 22) oder mit einer mit einem bidirektionalen
Flußregulierer 22 verbundenen Vorrichtung (Fig. 2B-2C)
erzielt werden, das eine 20%ige Rückflußrate während der
Diastole erlaubt.
Vorzugsweise wird eine L-förmige Leitung 10' (Fig. 1A,
1B, 1C) verwendet, um komplett die Koronarverstopfung zu
umgehen. Eine L-förmige Leitung 10' weist einen Ankerarm 12' mit
einem offenen Ende 12a' auf. Entgegengesetzt zur Leitung 10 hat
die Leitung 10' nur einen intrakoronaren Arm 14' senkrecht zu
dem Arm 12'. Der Arm 14' hat ein offenes Ende 14a' und die
Leitung 10' ist hohl, um einen kontinuierlichen Fluidweg 11' von
dem Ende 12a' zu dem Ende 14a' zu definieren. Während der
Anwendung wird der Arm 14' innerhalb des Lumens einer Arterie
angeordnet. Das Ende 14a' zeigt stromabwärts von der
Verstopfung. Der Arm 12' wird durch die Herzwand hindurch
angeordnet, wobei ein Ende 12a' sich in Fluidkommunikation mit
Blut innerhalb der Herzkammer befindet. Wie in der Fig. 1B
dargestellt ist, kann der Ankerarm 12' einen bidirektionalen
Flußregulierer 22' ähnlich dem bidirektionalen Flußregulierer 22
der Leitung 10 umfassen.
Die Leitung 10, 10' kann fest sein oder kann verschiedene
Flexibilitäten aufweisen. Unbeachtlich einer derartigen
Flexibilität sollte die Leitung 10, 10' ausreichend fest sein,
damit der Weg 11, 11' während sowohl der Diastole als auch der
Systole offen bleibt. Die Fig. 3A, 3B und 3C zeigen eine
Ausführungsform, in der der Ankerarm (d. h. die Elemente 12, 12'
der Fig. 1A und 2A) aus einer Anzahl von Ringen 17 besteht,
die von einer Membran 18 umgeben sind. In den Fig. 3A-3C
ist nur der Ankerarm 12 dargestellt. Es ist klar, daß der
Ankerarm 12' identisch konstruiert sein kann.
In der Ausführungsform der Fig. 3A-3C können die Ringe
17 aus Teflon konstruiert sein, und die umgebende Membran 18
kann aus einer doppelwandigen Dacron-Hülle bestehen, in die die
festen Stützringe eingenäht sind. In dieser Ausführungsform
schaffen die Ringe 17 die strukturelle Festigkeit. Die
strukturelle Festigkeit unterhält ein offenes Lumen oder Leitung
11, die in die Koronararterie führt, durch das Verhindern des
Kollabierens der Leitung 16 aufgrund der Kontraktion des den
Ankerarm 12 umgebenden Herzmuskels. Die Serien der Ringe 17
schaffen einen Grad von Flexibilität, der es erlaubt, daß ein
Kanal durch die Herzkammermuskelwand (die den Ankerarm 12
aufnimmt) unter einem Winkel oder gekrümmt gebildet wird.
Zusätzlich wird die Flexibilität der umgebenden Hülle 18
zusammen mit den festen Ringen 17 es ermöglichen, daß der
Ankerarm 12 expandiert, Fig. 3B, und kontrahiert, Fig. 3C, mit
den Kontraktionen und Entspannungen der umgebenden kardialen
Muskulatur.
Es sei festgestellt, daß aufgrund der halbsteifen Natur des
auf diese Weise konstruierten Ankerarms 12 ein Verfahren des
Befestigens dieses Endes des Ankerarms in Kontakt mit der
inneren Oberfläche einer Herzkammer sinnvoll sein kann. In dem
illustrierten Beispiel ist dieser Befestigungsmechanismus 19 ein
fester Flansch 12a. Es ist klar, daß andere Mechanismen der
Befestigung, wie beispielsweise Nähen, biologisches Kleben etc.
alternative Optionen sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung (wie es
gerade beschrieben wird) schafft einen Pfad 11, durch den Blut
fließt, von einer Kammer eines Herzens in eine Koronararterie.
Zusätzlich kann eine derartige Vorrichtung unter Druck stehendes
Blut für eine Zeitperiode vor seiner Einführung in eine
Koronararterie speichern. Wie in den Ausführungsformen der
Fig. 1C und 2D dargestellt ist, wird dieser Aspekt der
Leitung 10, 10' der vorliegenden Erfindung als eine kapazitives
Druckreservoir (CPR) 24, 24' bezeichnet.
Der Blutfluß durch die normale Koronararterie ist zyklisch.
Der Blutfluß nimmt während der Diastole zu (wenn der Herzmuskel
sich in einem relaxierenden Zustand befindet), und nimmt ab oder
dreht sich um während der Systole (wenn der Herzmuster sich in
einem kontrahierenden Zustand befindet). Siehe beispielsweise F.
Kajiya et al. Velocity Profiles and Phasic Flow Patterns in the
Non-Stenotic Human Left Anterior Descending Coronary Artery
during Cardiac Surgery, 27 CARDIOVASCULAR RES. 845-50 (1993).
Der Druckgradient über die Lumen 12a, 12a', 14a', 16a der
Vorrichtung 10, 10' der vorliegenden Erfindung wird sich über
den kardialen Zyklus ändern. Beispielsweise wird während der
Systole die Kontraktion des Herzmuskels einen hohen relativen
Druck innerhalb der linken Herzkammer erzeugen.
Die Drücke innerhalb der koronaren Arteriolen und Kapillaren
distal zu dem Bypassort kann während dieser Zeit ebenfalls sehr
hoch sein aufgrund der externen Kompression der kontrahierenden
kardialen Muskulatur, die diese Gefäße umgibt. Dies ist
insbesondere richtig für die Gefäße der Mikrozirkulation tief
innerhalb des Herzens, die das Endokardium bedienen.
Das optionale CPR 24, 24' speichert das unter Druck stehende
Blut während der Systole, um es den Herzmuskeln über die
Koronarzirkulation während der Diastole zu liefern, wenn die
Drücke reduziert sind. Im wesentlichen führt das CPR 24, 24'
eine Funktion ähnlich dem elastischen verbindenden Gewebe der
dickwandigen Aorta aus. Die notwendige Funktion des CPRs 24, 24'
ist es, das Blut unter einem höheren Druck zu speichern, und das
gespeicherte Blut später der Mikrozirkulation zuzuführen, wenn
die externen Drücke auf die Mikrozirkulation reduziert sind.
Wie in der Fig. 1C und 2D dargestellt ist, schaffen die
bidirektionalen Flußregulierer 22, 22' einen vollen Blutfluß in
die Richtung von A, d. h. von einer Herzkammer in die Leitung 10,
10' über das Lumen 11, 11'. Der Druck auf das Blut innerhalb der
Herzkammer wird am größten sein, wenn die umgebende kardiale
Muskulatur sich in der kontrahierenden Phase des kardialen
Zyklusses befindet. Da es während dieser Phase des kardialen
Zyklusses ist, daß der externe Druck auf die koronare
Arterienmikrozirkulation ebenfalls am höchsten ist, könnte der
Blutfluß durch das Lumen 11, 11' der Leitung 10, 10' begrenzt
werden. Um dieser Tendenz entgegenzuwirken, wird die Leitung 10,
10' mit einem Reservoir 24, 24' versehen, der dieses von einer
Herzkammer während der kardialen Kontraktion fließende unter
Druck stehende Blut speichert.
Das Reservoir oder CPR 24, 24' ist schematisch in den
Fig. 1C, 2D dargestellt. Es ist klar, daß die Leitung 10, 10'
mit einer Fluidpassage 28, 28' in Kommunikation mit dem Weg 11,
11' versehen ist. Die Passage 28, 28' kommuniziert mit einem
ausdehnbaren Volumen (oder Speicherkammer 27, 27'), das von
einer beweglichen Wand 31, 31' definiert wird, die innerhalb
eines festen Gehäuses 33, 33' angeordnet ist. Federn 29, 29'
zwischen der Wand 31, 31' und dem Gehäuse 33, 33' zwingen die
Wand 31, 31' zum Bewegen, um die Größe des Volumens 27, 27' zu
reduzieren. Die Federn 29, 29' sind vorgespannt, um eine Kraft
auf die Wand 31, 31' auszuüben, die geringer ist als eine Kraft,
die von dem Blut innerhalb des Volumens 27, 27' während der
Kontraktionsphase des kardialen Zyklus ausgeübt ist, aber größer
als die Kraft ist, die von dem Blut innerhalb des Volumens 27,
27' während der Relaxationsphase des kardialen Zyklusses
ausgeübt wird.
Die Leitung 10, 10' ist in einer Weise konstruiert, die es
ermöglicht, daß das Blut in die Speicherkammer 27, 27' der
Leitung 10, 10' durch das Lumen 11, 11' des Arms 28, 28' der
Leitung fließt, wenn die kardiale Muskulatur am Kontrahieren
ist. Wenn Blut in die Speicherkammer 27, 27' fließt, wird die
kinetische Energie des fließenden Bluts in potentielle Energie
konvertiert und in 29, 29' gespeichert. Während der
Relaxationsphase der kardialen Muskulatur wird die in 29, 29'
des CPRs 24, 24' gespeicherte potentielle Energie dann wieder in
kinetische Energie in der Form eines Blutflusses aus der
Speicherkammer 27, 27' der Leitung 10, 10' über das Lumen 11, 11'
des Arms 28, 28' der Leitung zurückgewandelt.
Während das CPR 24, 24' mit einer beweglichen Wand 31, 31'
und Federn 29, 29' dargestellt ist, um ein variables Volumen zu
definieren, können andere Ausführungen verwendet werden.
Beispielsweise kann das CPR 24, 24' eine ballonartige Struktur
sein. Während dieser mit Blut gefüllt wird, nimmt der Druck auf
das Blut durch das Ausdehnen einer elastischen Komponente eines
Ballons zu. In einer anderen Ausführungsform kann das CPR 24,
24' ein hohler Beutel sein, der aus einem Material hergestellt
sein kann, das elastisch, aber undurchlässig gegenüber
Flüssigkeiten ist, und das geschmeidig ähnlich einem
Plastikbeutel ist. Wenn das Herz kontrahiert, wird das Blut
durch das Lumen 11, 11' des Arms 28, 28' der Vorrichtung 10, 10'
der Erfindung in den Sammelbeutel gezwungen.
Das Einbeziehen der bidirektionalen Flußregulatoren 22, 22'
innerhalb des Ankerarms 12, 12' der Leitung 10, 10' bewirkt den
Großteil (ungefähr 80%) des Blutflusses aus der Vorrichtung
während der Diastole heraus in die Koronararterie über das Lumen
11, 11' des Arms 14a, 14a', 16a der Vorrichtung der Leitung 10,
10'. In ähnlicher Weise würde das Einbeziehen des
bidirektionalen Flußregulators 26 innerhalb des intrakoronaren
Arms 16 der T-förmigen Leitung 10, wenn sie mit dem
bidirektionalen Flußregulator 22 innerhalb des Ankerarms 20 der
Leitung 10 verwendet wird, den Großteil des Blutflusses aus der
Vorrichtung während der Diastole heraus in den Abschnitt der
Koronararterie distal zu dem Bypassort über das stromabwärtige
Lumen 11 des Arms 14a bewirken.
Die innern und äußeren Querschnittsdurchmesser einer
Koronararterie nehmen mit dem Abstand von dem arteriellen
Ursprung ab. Eventuellerweise verzweigt die Arterie in eine
Anzahl von Arteriolen, die das kapillare Bett der koronaren
arterischen Mikrozirkulation speisen.
Der typische Durchmesser eines Lumens einer Koronararterie
ist im allgemeinen abhängig von der Spezies, zunehmend mit der
Herzgröße. In Menschen hängt dieser Lumendurchmesser davon ab,
welche Arterie betrachtet wird, aber reicht üblicherweise von
1,0 bis 4 mm im Durchmesser und nimmt mit dem Abstand von dem
aortischen Ursprung ab. In der bevorzugten Ausführungsform
sollte der äußere Querschnittsdurchmesser der intrakoronaren
Arme 14, 14', 16 der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
effektiverweise ungefähr dem Durchmesser des Lumens der zu
bypassenden Koronararterie an dem Bypassort gleich sein. Das
ermöglicht die gesamte Wiederannäherung der im vorangegangenen
geöffneten oberflächlichen Wand der Koronararterie während des
chirurgischen Schließens ohne hohe resultierende Naht oder
Stapelspannung. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist der
äußere Durchmesser der Intrakoronararme 14, 14', 16 der Leitung
10, 10' der vorliegenden Erfindung gleich dem Durchmesser des
Lumens der Koronararterie, die byzupassen ist an dem Ort des
Bypasses. Wenn eine CPR angeordnet wird, kann die Arterienwand
expandiert werden müssen durch die Zugabe eines Fleckens,
beispielsweise wie Dacron, was bekannt ist.
Ferner wird aufgrund der stetigen Muskelrelaxation und
sekundären vaskularen Dilation der Querschnittsdurchmesser eines
Lumens einer Koronararterie mit dem Sauerstoffbedarf des
kardialen Muskels während Streßzeiten zunehmen. Der innere
Querschnittsdurchmesser der intrakoronaren Arme 14, 14', 16 der
Leitung 10, 10' der vorliegenden Erfindung sollten
effektiverweise ungefähr dem Durchmesser entsprechen, der
notwendig ist, um einen adäquaten Blutfluß durch das
stromabwärtige Lumen der Leitung zu schaffen, um effektiv den
kardialen Muskel mit Sauerstoff zu versorgen, der normalerweise
durch die Mikrozirkulation der Koronararterie versorgt wird. In
der bevorzugten Ausführungsform sollte der innere
Querschnittsdurchmesser der intrakoronaren Arme 14, 14', 16 der
Leitung 10, 10' der vorliegenden Erfindung effektiv dem
Durchmesser ähneln, der notwendig ist, um einen adäquaten
Blutfluß durch das Lumen der Vorrichtung zu schaffen, um
effektiv die kardiale Muskulatur Sauerstoff zu versorgen, die
normalerweise von der Mikrozirkulation der Koronararterie
während beider Zeiten des kardiovaskularen Ausruhens und der
Spannung versorgt wird.
Falls notwendig, kann eine ursprüngliche Annäherung des
benötigten äußeren Querschnittsdurchmessers der intrakoronaren
Arme 14, 14', 16 der Leitung 10, 10' gemäß der vorliegenden
Erfindung durch standardradiographische Techniken erzielt
werden. Weiterhin kann in der alternativen
Ausführungsformsvorrichtung, wenn ein bidirektionaler
Flußregulierer 22, 22' gewünscht wird, der Betriebsdruck des
bidirektionalen Flußregulierers 22, 22' (d. h. der Druck, bei dem
der Flußregulierer sich von einem reduzierten Rückfluß in die
volle Vorwärtsflußposition bewegt) durch die dynamischen
Messungen des Koronararteriendrucks, des Blutflusses, und der
Herzkammerdrücke durch selektive Katheterisierung mit
Standardtechniken bestimmt werden. Siehe Minoru Hongo et al.,
127/3) AM. HEART J. 545-51 (März 1994).
Während der Koronararterienbypassbehandlung kann die
geeignetste Anpassung der Größe der Intrakoronararme 14, 14', 16
der Leitung 10, 10' der vorliegenden Erfindung erneut angepaßt
werden. Dies kann durch das Anprobieren des distalen und, falls
notwendig, der proximalen Aspekte der Koronararterie an den
gewählten Bypassort mit stumpfen Instrumenten von bekannten
äußeren Durchmessern bewerkstelligt werden. Ein derartiges
Anpassen durch Sonden ist in der Literatur gut bekannt. Um das
effektive Anpassen des externen Durchmessers der intrakoronaren
Arme 14, 14', 16 der Leitung 10, 10' gemäß der vorliegenden
Erfindung an das Lumen 34 der byzupassenden Koronararterie zu
vereinfachen, kann eine Auswahl von Leitungen gemäß der
vorliegenden Erfindung von verschiedenen Durchmessern für die
Chirurgen verfügbar sein, um daraus auszuwählen.
Der Ankerarm 12, 12' wird größenordnungsmäßig so gewählt,
daß er den Nettoblutfluß von der linken Herzkammer zur
Koronararterie maximiert. Durch Simulationstesten ist es eine
intuitiv nicht naheliegende Indikation, daß das Maximieren des
Durchmessers des Ankerarms 12, 12' nicht wünschenswert ist.
Beispielsweise legt eine derartige Simulation unter der Annahme
von Durchmessern von 3,0 mm, 2,25 und 1,50 mm für eine
unbegrenzte Fistel (d. h. ohne einen Flußregulierer 22) nahe, daß
der kleinere Durchmesser von 1,5 mm am nähesten an dem normalen
Koronarblutfluß sich annähert und den Rückfluß minimiert,
wodurch der Nettovorwärtsfluß maximiert wird.
Es ist wünschenswert, daß der Ankerarm 12, 12' in die
Herzkammer derart vorragt, daß das Ende 12A von der Herzwand
entfernt ist. Dies verhindert ein Gewebewachstum über das Ende
12a.
Schließlich wird festgestellt, daß der Ankerarm 12 eine
longitudinale Achse definiert (beispielsweise die Achse X-X in
der Fig. 18A). Der Bereich 15 der Arme 14, 14 schneidet die
Achse X-X. Der Bereich 15 wirkt wie eine Ablenkoberfläche, um zu
verhindern, daß ein Blutfluß hoher Geschwindigkeit vom Arm 12
direkt auf die Koronararterienwand auftrifft. Statt dessen trifft
der Blutfluß hoher Geschwindigkeit auf den Bereich 15 auf und
wird in axialer Richtung in die Koronararterie gelenkt. Daher
wird die Koronararterienwand, die von dem Bereich 15 bedeckt
ist, vor Beschädigung bewahrt, die sonst durch den Blutfluß
hoher Geschwindigkeit hervorgerufen werden würde, und die
Blutkomponenten werden in einen axialen Fluß mit einem Minimum
von zellschädigenden Scherkräften übergeführt.
Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform 10'', in der ein
Ankerarm 12'' eine longitudinale Achse X'-X' unter einem
nichtorthogonalen Winkel relativ zu der Achse Y'-Y' der
Koronararme 14'', 16'' aufweist. Ferner hat der Ankerarm 12''
eine Verjüngung. Mit anderen Worten, der Arm 12'' ist an der
Öffnung 12a'' am breitesten. Die Verjüngung und der Winkel
dienen dazu, die Blutflußgeschwindigkeit zu reduzieren und den
Rückfluß (Pfeile B) zu begrenzen, während der Vorwärtsfluß
(Pfeil A') erleichtert wird. Ferner trifft das Blut in dem
Vorwärtsfluß A' gegen die Ablenkregion 15'' unter einem Winkel
auf, um den Stoß der Blutzellen zu reduzieren.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist zum Ausführen
einer Vielzahl von chirurgischen kardialen Verfahren geeignet.
Die Vorgehensweise kann durchgeführt werden unter Verwendung
einer offenen Brustoperationsweise oder durch minimalinvasive
Operationsweisen durch die Erzeugung eines Zugangsmittels in die
Brust, oder durch einen perkutanen Zugriff unter Verwendung
intrakoronärer und intraventrikulärer Katheterisierung. In
Abhängigkeit von der Invasivität der verwendeten Vorgehensweise
kann das Herz entweder normal pulsen, durch verschiedene Größen
verlangsamt werden oder komplett gestoppt werden. Eine
signifikante Periode eines kompletten Herzstopps kann die
Verwendung eines unterstützenden pneumokardialen Bypass
notwendig machen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Durchführen
einer Operation eines Koronararterienbypasses wird nun im Detail
beschrieben werden. Der Patient, der der Operation unterzogen
wird, kann in einer konventionellen Weise für eine kardiale
Bypassoperation vorbereitet werden. Die Vorbereitung des
Patienten, der verwendeten Anästhesie und der Zugangsweg zur
Koronarzirkulation wird von der Invasivität der spezifisch
gewählten Operationsmethode abhängen.
Standardtechniken der allgemeinen Vorbereitung für Chirurgie
an der offenen Brust, in der ein pneumokardialer Bypass
verwendet wird, sind oft berichtet worden. Siehe beispielsweise
LUDWIG K. VON SEGESSER, ARTERIAL GRAFTING FOR MYOCARDIAL
REVASCULARIZATION (1990). In einer Ausführungsform der Verfahren
gemäß der Erfindung, in der ein Operationsvorgang an der offenen
Brust und ein pneumokardialer Bypass verwendet wird, kann der
Patient für die Operation vorbereitet werden, wie dies von Von
Segesser umrissen ist.
Allgemeine Vorbereitungen für Operationen an der offenen
Brust, in der ein pneumokardialer Bypass nicht verwendet wird,
wurde von Buffalo et al., 61 ANN. THORAC. SURG. 63-66 (1996)
berichtet. In einer Ausführungsform der Verfahren gemäß der
Erfindung, in der eine Operationsmethode an der offenen Brust
ohne pneumokardialen Bypass verwendet wird, kann der Patient für
die Operation vorbereitet werden, die dies von Buffalo umrissen
worden ist.
Allgemeine Vorbereitungen für Operationen an der
geschlossenen Brust, die durchgeführt werden unter Verwendung
der Thorakoskopie und in denen ein pneumokardialer Bypass
verwendet wird, sind von Sterman et al., US-Patent Nr. 5,452,733
(1995) umrissen worden. In einer Ausführungsform der
Verfahren der Erfindung, in der eine Operation an der
geschlossenen Brust und ein pneumokardialer Bypass verwendet
wird, kann der Patient für die Operation vorbereitet werden, wie
dies von Sterman umrissen wurde.
Allgemeine Vorbereitungen für auszuführende Chirurgie an der
offenen Brust unter Verwendung der Thorakoskopie, aber bei der
ein pneumokardialer Bypass nicht verwendet wird, wurden von
Acuff et al., 61 ANN. THORAC. SURG. 135-37 (1996) publiziert. In
einer Ausführungsform der Verfahren gemäß der Erfindung, in der
eine Operation bei geschlossener Brust ohne pneumokardialen
Bypass verwendet wird, kann der Patient für die Operation
vorbereitet werden, wie dies von Acuff umrissen ist.
Allgemeine Vorbereitungen für perkutane Transplantation
eines Koronararterienbypasses unter Verwendung intrakoronären
und intraventrikulärer Katheterisierung und ohne pneumokardialen
Bypass wurden von Wilk in den zuvor erwähnten US-Patenten
beschrieben. Die Vorbereitungen können umfassen ein steriles
Desinfizieren und Abdecken von zumindest einer Leistenbeuge, um
den Zugriff auf eine femorale Arterie zur Katheterisierung des
Koronargefäßsystems zu haben und steriles Desinfizieren und
Abdecken der rechten oberen vorderen Brustwand, um Zugang zu der
Anonyma-Arterie zur Katheterisierung der linken Herzkammer zu
haben. Zusätzlich vorgeschlagene Vorbereitungen können
diejenigen umfassen, wie sie von Sterman und Acuff für
thorakoskopische Chirurgie mit und ohne pneumokardialen Bypass
entsprechend vorgeschlagen wurden.
Sehr oft wird der Patient unter allgemeine Anästhesie vor
der Operation gesetzt werden. In einer Ausführungsform können
standardkardiale oder operative anästhetische Techniken, so wie
die Vormedikation mit Diazepam, Induktion mit Propofol und
Sufentanil und Beibehaltung mit Desfluran verwendet werden.
Gelegentlich kann eine geringer als üblich wirksame Anästhesie
(less than general anesthesia) verwendet werden. Eine geringer
als üblich wirksame Anästhesie ist aus der Literatur gut
bekannt. Wenn die Invasivität der Operation normal ist,
beispielsweise wenn die Operation über intrakoronare und
intraventrikulare Katheterisierung ausgeführt wird, oder wenn
das Risiko einer üblichen Anästhesie für den einzelnen Patienten
das Risiko der geringer als üblich wirksamen Anästhesie in bezug
auf die spezielle geplante Operation überwiegt, kann die
geringer als üblich wirksame Anästhesie induziert sein.
Selektive Belüftung der Lungen kann erzielt werden durch die
Anordnung eines endobronchialen Rohrs mit doppeltem Lumen, das
unabhängig voneinander für die Intubation der linken und rechten
Hauptstammbronchien wirkt. Eine intraesophageale Sonde kann zur
Erleichterung der kardialen Beobachtung und der Synchronisation
der Leistung des Lasers angeordnet werden, wenn dies nützlich
erscheint.
Nachfolgend der Vorbereitung kann der Zugang zu dem
koronaren arterischen Gefäßsystem des Patienten durch eine
Vielzahl von Techniken in Abhängigkeit von der gewählten
Zugriffsroute erzielt werden.
Von Segesser hat ein Verfahren des Zugriffs auf das
arterische Koronargefäßsystem bei der Vorgehensweise einer
Operation mit offener Brust und einem pneumokardialen Bypass
berichtet. In einer Ausführungsform kann bei der Verwendung
eines Zugriffs mit offener Brust mit pneumokardialem Bypass der
Zugang zu dem Koronargefäßsystem erzielt werden, wie dies von
Von Segesser berichtet wurde.
Buffalo et al. hat einen offenen Brustzugriff auf das
arterielle Koronargefäßsystem berichtet, wobei ohne
pneumokardialem Bypass gearbeitet wird. Siehe Buffalo et al., 61
ANN. THORAC. SURG. 63-66 (1996). In einer einen offenen
Brustzugang ohne pneumokardialen Bypass verwendenden
Ausführungsform kann der Zugriff auf das Koronargefäßsystem
erzielt werden, wie dies von Buffalo berichtet wurde.
Sterman et al. hat ein Verfahren des Zugriffs auf das
arterielle Koronargefäßsystem berichtet, wenn eine geschlossene
Brustvorgehensweise mit einem pneumokardialen Bypass verwendet
wird, siehe Sterman et al., US-Patent Nr. 5,452,733 (1995).
Sterman positioniert eine Vielzahl von Zugriffstrocarscheiden
entlang der linken und rechten anterolateralen Brustwand des
Patienten. Diese Trocarscheiden schaffen Zugriff auf das
Koronargefäßsystem und erlauben die vorübergehende
Repositionierung des Herzens, um die Leistungsfähigkeit des
Vorgehens zu vereinfachen. Das Repositionieren wird unter
Verwendung von Greifwerkzeugen durchgeführt, die durch geeignete
Trocarscheiden eingeführt wurden. Eine Visualisierung während
dieses Vorgangs kann entweder indirekt über Thorakoskopie oder
direkt über ein "Fenster" geschehen, das in der linken mittleren
äußeren Brustwand durch die chirurgische Entfernung der vierten
Rippe angeordnet wird. Zugriff auf den Bypassort kann daher
durch das Ausführen der von Sterman umrissenen Techniken erzielt
werden. Die in diesem Operationsvorgang zu verwendenden
Instrumente können ebenfalls ähnlich denjenigen sein, die von
Sterman beschrieben wurden.
Acuff et al. hat ein Zugriffsverfahren auf das arterielle
Koronargefäßsystem beschrieben, wenn ein Zugriff bei
geschlossener Brust ohne pneumokardialem Bypass verwendet wird.
Siehe Acuff et al., 61 ANN. THORAC. SURG. 135-37 (1996). Ähnlich
zu den Techniken von Sterman positioniert Acuff eine Vielzahl
von Zugriffstrocarscheiden entlang der linken und rechten
anterolateralen Brustwand des Patienten. Ebenfalls gleich
Sterman etabliert Acuff chirurgisch einen Zugriffsraum oder
Fenster in der linken äußeren Brustwand durch das Entfernen des
Knorpels der linken vierten Rippe. Die Trocarscheiden zusammen
mit diesem Fenster erlauben das vorübergehende Repositionieren
des Herzens und den Zugriff auf das arterielle
Koronargefäßsystem. Die Visualisierung während dieses Vorgang
kann entweder indirekt über eine Thorakoskopie oder direkt über
das Fenster geschehen. Zugriff auf den Bypassort kann daher
durch das Ausführen der von Acuff beschriebenen Techniken
erzielt werden. Die zu verwendenden Instrumente in dem
Operationsvorgang können ebenfalls ähnlich zu denjenigen sein,
die von Acuff beschrieben wurden.
Der Zugriff auf die Kammer eines Herzens und einer
Koronararterie, wenn der Bypass durch den perkutanen Zugriff auf
die intrakoronare und intraventrikulare Katheterisierung
durchgeführt wird, kann wie folgt erzielt werden. Zugriff auf
die Koronararterie kann durch das Einführen eines Katheters in
die linke oder rechte femorale Arterie durch einen arteriellen
Schnittvorgang (cut-down procedure) erzielt werden. Der Katheter
kann dann retrograd über die herabführende Aorta, durch die
aufsteigende Aorta und in die Koronararterie durch
Standardkatheterisierungstechniken zugeführt werden. In einer
bevorzugten Ausführungsform kann der Zugriff auf eine Kammer der
linken Seite eines Herzens durch das Einführen eines Katheters
in die Innominatarterie ebenfalls durch einen arteriellen
Schnittvorgang erzielt werden. In der bevorzugtesten
Ausführungsform wird der Zugriff auf die linke Herzkammer durch
die Einführung eines Katheters in die Anonyma-Arteri 33047 00070 552 001000280000000200012000285913293600040 0002019735141 00004 32928e und das
Vorwärtsbewegen dieses Katheters in die linke Herzkammer
erzielt. In dieser Ausführungsform wird der Katheter durch die
aufsteigende Aorta über das Aortaventil und in die linke
Herzkammer vorwärtsbewegt. Techniken, mit denen die linke
Herzkammer katheterisiert wird, sind in der Literatur bekannt.
In den Transplantationsvorgängen des koronaren
Arterienbypasses gemäß der vorliegenden Erfindung liefert eine
Kammer eines Herzens Blut zu einer Koronararterie. Das Verfahren
der vorliegenden Erfindung kann dies bewerkstelligen durch das
Etablieren einer oder mehrerer Kanäle durch die Wand einer
Herzkammer, die direkt von einer Herzkammer in eine
Koronararterie an einem Ort distal der Verengung oder Blockage
führt. Die Verfahren der Erfindung in verschiedenen
Ausführungsformen kann die Etablierung eines derartigen Kanals
oder Kanäle durch eine Vielzahl von Techniken bewirken.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5, 6, 7, 8 und 9 wird
eine beispielhafte Operationsweise an der offenen Brust, die
einen pneumokardialen Bypass beinhalten kann oder auch nicht,
durch den eine Operation eines Koronararterienbypasses
bewerkstelligt werden kann, beschrieben werden. Das Verfahren
der offenen Brust bewirkt einen maximalen Zugriff auf das
Koronargefäßsystem und dessen Visualisierung, trotz des
Nachteils der Verletzung des normalen Gewebes.
Durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die
Leitung 10, 10' der vorliegenden Erfindung, die Blut von einer
Herzkammer 43 direkt in eine Koronararterie 30 liefert,
angeordnet. Um die Erfindung zu illustrieren, wird nur die
Anordnung der Leitung 10' diskutiert. Es ist klar, daß die
Leitung 10 in ähnlicher Weise angeordnet werden kann. Zusätzlich
werden Beispiele auf die Ausführungsform der Leitung der
Erfindung begrenzt, wie dies in der Fig. 1A dargestellt ist.
Vorbereitung für diese Operation und Anästhesie vor und
während der Operation ist oben umrissen.
Zuerst wird in den Brusthohlraum eingegriffen und der
Herzbeutel 52 von außen aufgeschnitten, um die byzupassende
Koronararterie 30 (mit einer Verstopfung 34) freizulegen. Dies
ist in Fig. 4 dargestellt.
Danach kann ein pneumokardialer Bypass in einer Vielzahl von
Standardtechniken initiiert werden, wie dies von George Silvay
et al., Cardiopulmonary Bypass for Adult patients: A Survey of
Equipment and Techniques, 9(4) J. CARDIOTHORAC. VASC. ANESTH.
420-24 (August 1995) umrissen ist.
Falls ein Bypass gelegt wurde, wird drittens das Herz durch
eine Vielzahl von Standardtechniken verlangsamt und/oder
gestoppt. Eine Standardtechnik ist die elektrische Induktion
einer ventrikularen Fibrillation. Eine weitere Standardtechnik
ist warme oder kalte Blutkardioplegia, die antegrad oder
retrograd und intermittierend oder kontinuierlich zugeführt
wird, wie dies von Gerald D. Buckberg, Update on Current
Techniques of Myocardial Protection, 60 ANN. THORAC. SURG. 805-14
(1995) dargestellt ist.
Viertens wird das Herz inspiziert und die Koronararterien
identifiziert. Die verengte oder verstopfte Koronararterie 30
kann visuell identifiziert werden, und ein geeigneter Ort distal
oder stromabwärts von der Verstopfung 34 gewählt werden.
Als fünftes wird der Blutfluß durch die Zielkoronararterie
30 durch Standardtechniken angehalten. Beispielsweise umfassen
Standardtechniken das Klammern der Aorta oberhalb der
Koronareingänge mit einer Arterienklammer. Alternativ, in der
Operationstechnik bei schlagendem Herzen, kann der Blutfluß
innerhalb der Koronararterie 30 durch das Ausbilden einer
Schleife um die Arterie 30 herum mit entweder einer proximalen
oder sowohl proximalen und distalen Naht angehalten werden und
das Ausüben einer geeigneten Spannung in der Naht oder den
Nähten oder das Anziehen der Naht oder Nähte.
Als sechstes wird, in Abhängigkeit von dem notwendig
erscheinenden Grad der Freilegung, das die Koronararterie an dem
ausgewählten Bypassort überliegende Epikardium aufgeschnitten.
Dieses Freilegen kann das Lokalisieren des Lumens der
Koronararterie 30 mittels Befühlen erleichtern.
Als siebtes, wie in der Fig. 5 dargestellt ist, wird die
außenliegende Wand 36 der Koronararterie 30 in longitudinaler
Richtung durch Standardtechniken aufgeschnitten, wie
beispielsweise das Aufschneiden mittels eines Skalpells, einer
elektrochirurgischen Schneidevorrichtung oder ein ähnliches
Werkzeug; wobei zu beachteten ist, daß die tiefe Wand der
Arterie nicht beschädigt wird. Dieses anfängliche Aufschneiden
kann, falls notwendig, verlängert werden, um die
Intrakoronararme 14' unter Verwendung von Standardwerkzeugen
sowie fein abgewinkelten Scheren anzuordnen.
Als achtes wird ein Kanal 50 in die tiefe arterielle
Koronarwand 40 und durch die Muskulator 42 einer Kammer des
Herzens initiiert. In der bevorzugten Ausführungsform ist die
Herzkammer die linke Ventrikelkammer des Herzens. Der Kanal 50
kann durch Standardtechniken initiiert werden, wie
beispielsweise AWL-Stanzen, Aufschneiden, Verwendung eines
Lasers oder dergleichen. Der Kanal 50 wird dann in die
Herzkammer, in diesem Fall das linke Ventrikel 44, durch
Standardtechniken erstreckt (wie beispielsweise das Stanzen mit
einem Trocar 46, Aufschneiden mit einer Skalpellklinge,
elektrochirurgisches Schneiden mit einem elektrochirurgischen
Schneidewerkzeug, Laser- oder Radiofrequenzabtragen, Sezieren,
usw.).
Als neuntes kann, wenn ein Kanal einmal geformt ist, der
sich durch die gesamte Dicke einer Wand 42 einer Herzkammer
erstreckt, er systematisch durch die Passage von Standardsonden
vergrößert werden.
Als zehntes wird durch Tasten, Inspektion und Ausprobieren
des distalen und proximalen Koronararterienlumens 48, eine
Leitung 10' von geeigneten Dimensionen ausgewählt, wie dies oben
umrissen wurde.
Elftens, wie in den Fig. 7 und 8 illustriert, wird der
Ankerarm 12' in den ausgeformten Kanal 50 eingesetzt. Der
intrakoronare Arm 14' wird dann innerhalb des Lumens 48 der
Koronararterie 30 eingepaßt.
Zwölftens, wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist, wird der
longitudinale Schnitt 38, der vorangehend in der äußeren Wand 36
der Koronararterie 30 eingeschnitten wurde, chirurgisch wieder
angenähert. Diese Wiederannäherung kann durch eine Anzahl von
konventionellen Techniken einschließlich Nähens 52,
Laserschweißen, Mikroheften und dergleichen ausgeführt werden.
Dreizehntens werden die Klammern oder Nähte, die den
Blutfluß zu der Koronararterie abbinden, entfernt.
Vierzehntens werden die Kontraktionen des Herzens, falls es
im vorangegangenen gestoppt wurde, wieder durch
Standardelektrosimulation oder Reversieren des Kardioplegias
initiiert, und der Patient wird langsam von dem pneumokardialen
Bypass durch Standardtechniken entwöhnt.
Fünfzehntens, der Herzbeutel, das Brustbein und die
darüberliegende Haut der Brust wird wieder angenähert und
chirurgisch durch standardkonventionelle Techniken geschlossen.
Sechzehntens, die Anästhesie wird zurückgenommen und der
Patient durch Standardtechniken revitalisiert.
Eine Vorgehensweise mit geschlossener Brust gemäß dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Leitung 10, 10'
verwenden, wie sie oben beschrieben wurde. Eine derartige
Operationstechnik wird nun beschrieben werden. Nachfolgend
dieser Beschreibung wird eine geschlossene Brustvorgehensweise
unter Verwendung alternativer Ausführungsformen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung beschrieben werden.
Eine exemplarische geschlossene Brustvorgehensweise, ohne
pneumokardialem Bypass, durch den ein Koronararterienbypass
bewerkstelligt werden kann, wird nun beschrieben werden. Die
geschlossene Brustvorgehensweise ist weniger invasiv als die
offene Brustvorgehensweise, obwohl der Chirurg eine geringfügig
schlechtere Visualisierung und begrenzten direkten Zugriff auf
sowohl die Herzkammer und den Koronararterienbypassort hat.
Die Vorbereitung für den Eingriff und die Anästhesie vor und
während dem Eingriff ist oben umrissen.
Zuerst wird eine Vielzahl von Zugriffstrocarscheiden außen
und lateral entlang der linken und rechten Brustwänden
positioniert, wie dies von Acuff et al. umrissen wurde.
Zweitens, ein Raum in der linken unteren äußeren Brustwand
kann durch das Entfernen des Knorpels der vierten Rippe erzeugt
werden, wie dies von Acuff et al. umrissen wurde. In dieser
Ausführungsform kann das Herz und die Koronararterie beide
direkt über diesen Raum oder Fenster besichtigt werden, als auch
indirekt über ein Thorakoskop visualiert werden.
Drittens, eine Standardperikardiotomie wird unter Verwendung
eines Skalpells oder eines elektrochirurgischen
Schneidewerkzeugs ausgeführt, das durch die Trocarscheiden der
linken lateralen Brust eingeführt wird, während es unter
Thorakoskopie beobachtet wird. Der Herzbeutel kann
herausgeschnitten und entweder offengespreizt oder aus dem
Thoraxhohlraum entfernt werden, wie es von Acuff et al.
beschrieben ist.
Viertens, falls notwendig, kann das Herz innerhalb des
Mittelfells gedreht werden. Direkter Zugriff und Visualisierung
durch den gebildeten Brustwandraum kann die Drehung des Herzens
notwendig machen. Die Drehung des Herzens kann durch das Fassen
des Herzens durch Werkzeuge bewerkstelligt werden, die durch die
Zugriffstrocarscheiden eingeführt werden, die entlang der linken
und rechten Brustwand angeordnet sind, wie dies bei Sterman et
al. beschrieben ist. Alternativ kann eine Traktion auf in den
Herzbeutel angeordnete Nähte das Herz ablenken, was eine
geeignete direkte Visualisierung des byzupassenden Gebiets
erlaubt, wie dies von Acuff et al. beschrieben ist. In einem
weiteren alternativen Vorgang kann auf das Herz von dem Rücken
des Patienten mit einem Endoskop für Implantation des Stents in
den hinteren vaskularen Betten zugegriffen werden, die
gegenwärtig durch minimalinvasive Techniken nicht zugreifbar
sind.
Fünftens, wenn einmal die byzupassende Koronararterie
identifiziert und gut visualisiert ist, werden Schlingennähte
von 5-0-Polypropylen auf zumindest ungefähr das Zielgebiet
angeordnet, wie dies von Acuff et al. beschrieben ist.
Sechstens, die Herzrate kann pharmakologisch auf ungefähr 40
Schläge/Minute herabgesetzt werden, um die Bewegung innerhalb
des Operationsgebiets zu minimieren, wie dies von Acuff et al.
beschrieben ist. Nitroglyzerin und Heparin können ebenfalls
verabreicht werden, um die kardiologische Ischemia zu reduzieren
und entsprechendes Verklumpen zu verhindern, wie dies von Acuff
et al. beschrieben ist.
Da ein pneumokardialer Bypass in dieser Ausführungsform
weggelassen ist, kann ein zwischenliegender
Koronararterienverschluß zum Induzieren ischemischer
Vorkonditionierung als auch transesophagealer Echokardiographie
zum Überprüfen der Änderungen der kardialen Wandbewegungen
eingesetzt werden, wie dies von Acuff et al. beschrieben ist.
Das Epikardium kann über das für den Bypass ausgewählte Gebiet
präpariert werden, und die äußere Oberfläche der Arterie unter
direkter Visualisierung durch den Raum oder das Fenster oder via
entfernter Instrumente gesäubert werden, die durch die
Trocarscheiden unter thorakoskopischer Führung eingesetzt sind.
Siebtens, in Situationen, in denen die Koronararterie direkt
beobachtet werden kann, wird das Lumen 48 der Koronararterie
durch Befühlen identifiziert. Entweder unter direkter
Visualisierung oder unter thorakoskopischer Führung und unter
Verwendung der durch die Trocarscheiden manipulierten
Instrumente, wird die außenliegende Wand 36 der Koronararterie
in longitudinaler Richtung geöffnet. Wie oben muß vorsichtig
gearbeitet werden, damit die tiefe Wand 40 der Arterie
unbeschädigt bleibt. Der Einschnitt 38 kann vergrößert werden,
falls notwendig, um die intrakoronaren Arme 14, 14', 16 der
Leitung 10, 10' unter Verwendung feingewinkelter Scheren
unterzubringen. Diese Vergrößerung kann mit chirurgischen
Standardscheren unter direkter Beobachtung durch das Fenster
ausgeführt werden, oder mittels anderer chirurgischer
Instrumente, die von außen manipuliert werden nachfolgend ihrer
Einsetzung durch die Trocarscheiden.
Achtens, ein Kanal 50 durch die Herzwand wird initiiert
durch das Einschneiden oder Laserabtragen in die tiefe Wand 40
der Koronararterie. Dies kann ebenfalls durch
standardchirurgische Werkzeuge unter direkter Ansicht ausgeführt
werden, oder durch Manipulation von außen von spezialisierten
Instrumente, die durch die Trocarscheiden eingeführt wurden und
thorakoskopisch beobachtet werden. Der Kanal 50 wird dann durch
die tiefe Koronararterienwand 40, durch die darunterliegende
kardiale Muskulator 42 und in die darunterliegende Kammer des
Herzens 44 durch Einschneiden mit einem Skalpell oder
elektrochirurgischer Schneideklinge, Laserabtragen oder stumpfes
Sezieren oder dergleichen erstreckt. In der bevorzugten
Ausführungsform ist eine Kammer des Herzens 44 eine der zwei
Kammern der linken Seite des Herzens. In der bevorzugtesten
Ausführungsform ist eine Kammer des Herzens 44 das linke
Ventrikel.
Neuntens, der sich durch die gesamte Dicke einer Muskelwand
42 erstreckende Kanal 50 kann systematisch größenordnungsmäßig
durch die Passage von Standardmeßsonden angepaßt werden. Diese
Standardmeßsonden, mit festen und bekannten Spitzendurchmessern
können gleichzeitig verwendet werden, um die proximale und
distale Durchgängigkeit der byzupassenden Arterie
größenordnungsmäßig anzupassen und zu bestimmen.
Zehntens, durch direkte und/oder thorakoskopische Inspektion
des Koronararterienlumens 48, oder durch die oben beschriebenen
Sonden, wird eine ungefähr dimensionierte Leitung 10, 10' gemäß
der vorliegenden Erfindung ausgewählt. Wie in dem Falle der
offenen Brustvorgehensweise (oben umrissen) kann eine Menge von
Leitungen 10, 10' von verschiedenen Größen für die Operation
verfügbar sein.
Elftens, entweder unter direkter Kontrolle und
Visualisierung, oder durch indirekte Manipulation und
thorakoskopische Ansicht, wird der Ankerarm 12, 12' der Leitung
10, 10' gemäß der Erfindung in den ausgebildeten Kanal 50
eingesetzt. Durch ähnliche Techniken werden die verbleibenden
intrakoronaren Arme oder Arme 14, 14', 16 der Leitung 10, 10'
innerhalb des Lumens 48 der byzupassenden Koronararterie 30
eingepaßt. In einer Ausführungsform, in der die Prozedur unter
thorakoskopischer Ansicht durchgeführt wird, kann die Leitung
10, 10' in den kardialen Hohlraum durch den Raum oder das
Fenster eingeführt werden, der im vorangegangenen innerhalb des
äußeren inneren Aspekts der linken Brustwand ausgebildet wurde.
In dieser Ausführungsform kann die Leitung 10, 10' ergriffen
werden, wenn sie in den Brusthohlraum eingeführt worden ist,
durch chirurgische Instrumente, die durch die Trocarscheiden
eingeführt wurden und in Position von außen manipuliert werden.
Auf diese Weise wird der Ankerarm 12, 12' der Leitung 10, 10'
dann in den ausgebildeten Kanal 50 über die Manipulation von
außen dieser Instrumente eingesetzt.
Zwölftens, der in der äußeren Wand 38 der Koronararterie 30
befindliche Schnitt wird durch konventionelle chirurgische
Techniken wie Nähen, Laserschweißen, Mikroklammern und
dergleichen geschlossen. Wenn das Schließen durch indirektes
thorakoskopischem anstelle direktem Beobachten geschieht, kann
Laserschweißen, Mikroheften und dergleichen durch die Verwendung
von chirurgischen Instrumenten durchgeführt werden, die von
außen nachfolgend ihrer Einführung durch die Trocarscheiden
manipuliert werden.
Dreizehntens, nach Beendigung der Anordnung der Leitung 10,
10' gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Herz, falls es
rotiert ist, in seine normale Orientierung zurückgebracht
werden.
Vierzehntens, alle herzmanipulierenden Vorrichtungen werden
von dem Brusthohlraum entfernt.
Fünfzehntens, Kontraktionen des Herzens können erlaubt
werden, um zur normalen Ruherate durch den Unterbruch des
intravenösen Esmolols und Diltiazems, falls verwendet.
Sechzehntens, der Herzbeutel 52 wird teilweise oder komplett
wieder angenähert. Eine externe Drain kann innerhalb des
Herzbeutels angeordnet werden, falls es benötigt wird, wie dies
von Acuff et al. beschrieben ist.
Siebzehntens, die Trocarscheiden werden entfernt und alle
thorakalen Punkturen chirurgisch in einer konventionellen Weise
behoben.
Achtzehntens, die Anästhesie wird reversiert und der Patient
durch Standardtechniken revitalisiert.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Fig. 10, 11, 12, 13,
14, 15 und 16 wird ein beispielhaftes Verfahren eines
Koronararterienbypasses, die durch Katheterisierung durchgeführt
wird, beschrieben werden. Dieser Vorgang erlaubt keine direkte
Visualisierung des Koronargefäßsystems, obwohl die Herzkammer
indirekt während des Vorgangs durch das Ausrüsten des
intraventrikularen Katheters mit einer
Standardfiberoptikvorrichtung, falls gewünscht, indirekt
visualisiert werden könnte. Da der Zugriff durch Katheter
durchgeführt wird, die von außen zugeführt werden, wird die
normale Gewebeverletzung minimiert.
Vorbereitung für den Eingriff und Anästhesie vor und während
des Eingriffs ist oben umrissen.
In der zu beschreibenden Ausführungsform ist ein
pneumokardialer Bypass unnötigt. Jedoch würde der Eingriff in
keiner Weise begrenzt werden, falls ein pneumokardialer Bypass
ausgeführt werden würde.
Zuerst wird ein intrakoronarer Katheter 120 (Fig. 10) über
einen Einschnitt in der Leistenbeuge 126 eingeführt und
innerhalb der femoralen Arterie 124 vorwärtsbewegt. Durch
kontinuierliches Vorwärtsbewegen innerhalb der absteigenden
Aorta 128 und der aufsteigenden Aorta 122 wird die
Koronararterie 30 betreten.
In Abhängigkeit von dem Grad der Verengung oder Verstopfung
der Koronararterie, kann Standardgefäßplastik, Atherektomie oder
einige ähnliche Prozeduren in optionaler Weise ausgeführt
werden, falls die Passage der Katheterspitze 136 (Fig. 11A)
behindert wird. Gefäßplastik, Atherektomie und dergleichen
könnten in optionaler Weise dem kathetergesteuerten
Bypasseingriff vorausgehen.
Falls erwünscht, kann das Herz während das
Koronargefäßsystem katheterisiert wird, während der Konstruktion
eines Kanals oder Kanäle 50, die von einer Herzkammer 44 in ein
Lumen einer Koronararterie 30 selbst oder beider führen,
verlangsamt werden. Ein derartiges Verlangsamen kann die
Visualisierung der Katheter verbessern, wie dies durch
Fluoroskopie oder die alternativen radiologischen Techniken
erleichtert wird, durch die der Eingriff durchgeführt werden
kann. Standardpharmakologische Verfahren, wie oben beschrieben,
um das Herz zu verlangsamen, sind in der Literatur gut bekannt.
Als zweites wird der intrakoronare Katheter 120 innerhalb
des Gefäßbaums der Koronararterie zu dem Zielort durch
Standardkathetermanipulationstechniken vorwärtsbewegt. Die
richtige Anordnung der intrakoronaren Katheterspitze 136
bezüglich des Zielbypassortes kann durch standardradiographische
Techniken bestimmt werden.
Drittens, wie in den Fig. 11A-11C dargestellt ist, wird
ein Ballon 130, der an dem distalen Ende des intrakoronaren
Katheters 120 angeordnet ist, aufgeblasen (Fig. 11B). Das
Aufblasen des Ballons 130 bewirkt, daß ein Stent 134, der in
Umfangsrichtung den Ballon 130 umfassend lokalisiert ist, gegen
die Koronararterienwand 36, 40 angeordnet wird. Der Stent 134
ist ein hohler expandierbarer Stent mit einem Ausschnittsgebiet
135 entlang der zylindrischen Wand des Stents 134 aus Gründen,
die klar werden. Der Stent 134 wird an einem Ort innerhalb der
Koronararterie in einer Weise angeordnet, daß der Ausschnitt 135
gegenüber der tiefen Wand 40 der Koronararterie 30 nach dem
Aufblasen des intrakoronaren Katheterballons 130 angeordnet ist.
Viertens, der Ballon 140 wird entlüftet (Fig. 11C) und der
Katheter 120 in die absteigende Aorta 122 zurückgezogen, wodurch
der expandierte Stent 134 an Ort und Stelle zurückgelassen wird.
Fünftens, ein intraventrikulares Katheter 140 wird in die
Anonyma-Arterie 144 über einen Einschnitt in der äußeren oberen
rechten Brustwand 142 eingeführt, wie es in der Fig. 12
dargestellt ist. Der intraventrikulare Katheter 140 wird in
einer retrograden Weise durch die absteigende Aorta 22 und in
die Kammer der linken Seite des Herzens vorwärtsbewegt. Durch
kontinuierliche Vorwärtsbewegung wird der intraventrikulare
Katheter 140 durch die semilunaren Ventile 148 und in die linke
Herzkammer 44 erstreckt. Während des gesamten Vorgangs kann die
Anordnung des intraventrikularen Katheters 150 innerhalb einer
Herzkammer 44 entweder durch indirekte Visualisierung unter
Verwendung einer Standardfiberoptikinstrumentierung inhärent an
den intraventrikularen Katheter, oder und/oder durch
standardkardiographische Techniken sichergestellt werden.
Sechstens, ein Kanal 50 kann durch sowohl eine Wand einer
Kammer eines Herzens 42 und die tiefe Wand einer Koronararterie
40 unter Verwendung einer Abtragungsspitze 132 abgetragen werden
(Fig. 13A-13B). Derartige abtragende Vorrichtung sind in
der Literatur gut bekannt und können einen Laser, eine
Radiofrequenzvorrichtung oder dergleichen umfassen. Leistung an
die abtragende Spitze 132 kann über die Intraesophagealsonde
derart synchronisiert werden, daß die Abtragung bei einem
wiederholenden Aspekt des kardialen Zyklusses auftritt. Eine
derartige Synchronisation der Vorrichtung an eine physiologische
Funktion ist in der Literatur gut bekannt. Die Abtragung kann
indirekt über mit dem intraventrikularen Katheter 140 verbundene
Fiberoptiken beobachtet werden. Alternativ kann die Anordnung
der abtragenden Spitze 132 von standardradiographischen
Techniken bestimmt werden.
Siebtens, wenn einmal ein Kanal 50 durch die Herzkammerwand
42 gebildet ist, wird der Intrakoronarkatheter 120 wieder in die
Koronararterie 30 vorwärtsbewegt.
Achtens, der Ballon 130 an dem distalen Ende des
intrakoronaren Katheters 120 wird nach dem Erreichen des
Zielbypassortes wieder aufgeblasen, wie dies in den Fig. 14A
und 14B dargestellt ist. Das Aufblasen des intrakoronaren
Katheterballons 130 dichtet den ausgebildeten Kanal ab, so daß
Blut daran gehindert wird, von dem Koronararterienlumen 48 durch
den ausgebildeten Kanal 50 und in eine Herzkammer 44 zu fließen.
Zu bemerken ist noch, daß das Aufblasen des intrakoronaren
Katheterballons 130 es immer noch ermöglicht, daß Blut in den
stromabwärtigen Abschnitt der Koronararterie 30 strömt. Dies ist
so, da der intrakoronare Katheter 120 mit Kanälen 138 versehen
ist, die es ermöglichen, daß Blut intern innerhalb des
intrakoronaren Katheters 120 von dem stromaufwärtigen Abschnitt
der Koronararterie 30 passiert und den Katheter in dem
stromabwärtigen Abschnitt der Koronararterie 30 verläßt.
Neuntens, der abtragende Katheter 140 wird aus dem Körper
komplett entfernt.
Zehntens, ein zweites intraventrikulares Katheter 160 wird
in die Anonyma-Arterie 144 an dem arterischen Schnittsort 142
eingesetzt, wie dies in der Fig. 12 dargestellt ist. Der
intraventrikulare Katheter 160 wird danach in einer retrograden
Weise in die absteigende Aorta 22 vorwärtsbewegt. Durch
kontinuierliche Bewegung wird das intraventrikulare Katheter 160
schließlich durch die semilunaren Ventile 148 und in das linke
Ventrikel 44 erstreckt.
Dieses intraventrikulare Katheter ist mit aufblasbarem
Ballon 60 an dem distalen Ende des Katheters versehen, und eine
stentbildende Vorrichtung 161 umrahmt umfänglich den Ballon 60
an dem distalen Ende des Katheters (Fig. 14A-14D).
Die stentbildende Vorrichtung 31 wird durch ein
Spiralblättchen gebildet, das separat in den Fig. 15A und 15B
gezeigt ist. Ursprünglich ist die Vorrichtung 61 ein Blättchen,
das in einer spiralischen Form geformt ist, wie dies in Fig. 15A
dargestellt ist, um einen reduzierten Durchmesser kleiner als
der Durchmesser des ausgebildeten Kanals 50 zu präsentieren. Als
Antwort auf die expandierenden Kräfte (beispielsweise Expansion
eines Ballons 60 innerhalb der Vorrichtung 61) expandiert die
Vorrichtung 61 in einen Zylinder, wie dies in der Fig. 15B
dargestellt ist. Verriegelnde Streifen 61a und Aussparungen 61b
an gegenüberstehenden Kanten der Vorrichtung 61 definieren einen
Verriegelungsmechanismus 62, um die Vorrichtung 61 in einer
zylindrischen Form zu halten. Die zylindrische Form der
Vorrichtung 61 nach der Expansion des Ballons 60, wie dies in
der Fig. 15B dargestellt ist, ist im Durchmesser größer als die
spiralige Form der Vorrichtung 61 vor der Expansion des Ballons
60, wie dies in der Fig. 15A dargestellt ist. Die expandierte
Vorrichtung 61 ist größenordnungsmäßig so ausgelegt, daß sie
innerhalb des ausgebildeten Kanals 50 nach der Expansion
gehalten wird.
Während dieses Teils des Vorgangs kann der Ort dieses
zweiten intraventrikularen Katheters 160 innerhalb einer
Herzkammer 44 sichergestellt werden durch entweder indirekte
Visualisierung unter Verwendung standardfiberoptischer
Instrumentierung inhärent dem zweiten intraventrikularen
Katheter, oder und/oder durch standardradiographische Techniken.
Elftens, die Spitze 180 (Fig. 14A) des zweiten
intraventrikularen Katheters 160 wird eingeführt und innerhalb
des ausgewählten Kanals 50 vorwärtsbewegt.
Zwölftens, mit der Spitze 180 des zweite intraventrikularen
Katheters 180 nahe oder anstoßend an die Seite des
intrakoronaren Katheterballons 130 wird ein Ballon 60
aufgeblasen, der in Umfangsrichtung die Spitze des zweiten
intraventrikularen Katheters 160 umfaßt. Wie in den Fig. 14C
und 14D dargestellt ist, bewirkt das Aufblasen des Ballons 60,
daß die Vorrichtung 61, die in Umfangsrichtung um den Ballon 60
angeordnet ist, der auf dem Ende des zweiten intraventrikularen
Katheters 160 angeordnet ist, daß sie gegen die Wand des
ausgebildeten Kanals 50 angeordnet wird.
Wie in der Fig. 16 dargestellt ist, wird die Vorrichtung 61
in die zylindrische Position durch einen
Verriegelungsmechanismus 62 verriegelt, die als ein Teil der
Vorrichtung 61 konstruiert ist, wenn der darunterliegende Ballon
60 aufgeblasen wird.
Dreizehntens, der Ballon 60 auf der Spitze des
intraventrikularen Katheters wird entlüftet und das Katheter
wird aus dem Körper entfernt, wie dies in der Fig. 14D
dargestellt ist.
Vierzehntens wird ein drittes intraventrikulares Katheter 70
in den Zugriffsort 142 der Anonyma-Arterie eingeführt. Dieser
dritte intraventrikulare Katheter 70 wird dann in einer
retrograden Weise in eine Kammer auf der linken Seite des
Herzens vorwärtsbewegt, wie dies oben umrissen wurde.
Dieser dritte intraventrikulare Katheter 70 ist mit einem
hohlen Rohr 71 an seiner distalen Spitze versehen, die an die
Vorrichtung 61 anriegeln kann, die im vorangegangenen innerhalb
des ausgebildeten Kanals 50 angeordnet wurde, wie dies in den
Fig. 17A und 17B dargestellt ist.
Fünfzehntens wird das hohle Rohr 71 innerhalb des
ausgeformten Kanals 50 vorwärtsbewegt und an die Vorrichtung 61
angekoppelt. In einer Ausführungsform kann das hohle Rohr 71
teilweise in die Vorrichtung 61 eingesetzt werden, die im
vorangegangenen innerhalb des ausgebildeten Kanals 50 eingepaßt
wurde.
Das hohle Rohr 71 kann, aber muß nicht notwendigerweise, mit
einem bidirektionalen Flußregulierer 74 versehen sein, um den
vollen Blutfluß in die Richtung des Pfeiles C zu schaffen mit
reduziertem (aber nicht blockiertem) Blutfluß entgegen der
Richtung des Pfeils C. Eine Menge derartiger Hohlrohre 71 von
verschiedenen Dimensionen kann für den Operateur an dem
Operationsvorgang vorhanden sein.
Sechzehntens wird der Ballon 130 an dem Ende des
intrakoronaren Katheters 120 entlüftet.
Siebzehntens kann angiographische Farbe in eine Kammer des
Herzens durch ein internes Tor in das dritte intraventrikulare
Katheter 71 eingeführt werden. Die Einführung von
angiographischer Farbe macht es möglich, den Blutfluß unter
Fluoroskopie, digitaler Subtraktionsangiographie oder ähnlicher
Standardtechniken zu visualisieren. Bei einer derartigen
radiographischen Examinierung kann der Blutfluß direkt von einer
Herzkammer in eine Koronararterie sichergestellt werden. In
Fällen, in denen ein bidirektionaler Flußregulierer 44 verwendet
wird, kann der bidirektionale Fluß von einer Herzkammer und in
eine Koronararterie und die Flußraten verifiziert werden.
Achtzehntens wird der intraventrikulare Katheter 70 von dem
Körper durch den anonymalen Schnittort 142 entfernt.
Neunzehntens wird der intrakoronare Katheter 120 von dem
Körper durch den femoralen Einschnittsort 126 entfernt.
Zwanzigstens werden die Orte des anonymalen Einschnitts 142
und des femoralen Einschnitts 126 chirurgisch wieder durch
Standardschließtechniken angenähert.
Einundzwanzigstens wird die Anästhesie reversiert und der
Patient durch Standardtechniken revitalisiert.
Obwohl die obige Erfindung im Detail mittels Illustration
und Beispiel zum Zwecke der Klarheit des Verständnisses
beschrieben wurde, ist es klar, daß Änderungen und
Modifikationen innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche
praktiziert werden können.
Claims (27)
1. Vorrichtung zur Verwendung in einem
Koronararterienbypasseingriff zum Liefern eines Blutflusses in
eine Koronararterie, wobei die Vorrichtung aufweist:
- a. eine Blutflußleitung mit einem ersten Ende, das dazu dient in eine Wand einer Herzkammer eingesetzt und darin gehalten zu werden, die sauerstoffreiches Blut enthält, wobei das erste Ende in einer Blutflußkommunikation mit Blut steht, das in der Kammer enthalten ist;
- b. wobei die Leitung ein zweites Ende hat, das dazu dient in die Koronararterie eingesetzt und darin gehalten zu werden, wobei das zweite Ende in Blutflußkommunikation mit einem Lumen der Koronararterie steht; und
- c. wobei diese Leitung dazu dient einen offenen Blutflußweg sowohl während der Diastole als auch der Systole zu definieren.
2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Leitung eine
Querschnittsfläche hat, die ausreichend ist, daß Blut zur
Zuführung des Bluts an die kardiale Muskulator, die von der
Koronararterie versorgt wird, mit einer volumetrischen Flußrate
in einer Menge passieren kann, die Anzeichen und Symptome eines
reduziertem Koronarblutfluß reduziert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Leitung eine
Geometrie aufweist, die so gewählt ist, daß sie einen
Vorwärtsfluß von Blut von dem ersten Ende in Richtung des
zweiten Endes bevorzugt, während der Blutfluß in eine Richtung
von dem zweiten Ende in Richtung des ersten Endes nicht
blockiert wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, in der das
zweite Ende größenordnungsgemäß so ausgelegt ist, daß es in die
Koronararterie auf einer stromabwärtigen Seite in einem
vorbestimmten Anordnungsort eingesetzt und darin gehalten werden
kann.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, die eine
Ablenkoberfläche aufweist, um den Blutfluß durch die Leitung am
direkten Auftreffen auf die Koronararterie zu blockieren.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, worin die
Leitung größenordnungsmäßig so ausgelegt ist, daß sie sich durch
die Herzkammerwand und eine untere Wand der Koronararterie
erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, in der die
Leitung vorzugsweise einen nettovolumetrischen Blutfluß von dem
ersten Ende in Richtung des zweiten Endes aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, in der ein
Mittel in der Leitung angeordnet ist, das den Blutfluß durch den
Blutweg während der Diastole reduziert aber nicht blockiert.
9. Vorrichtung zur Behandlung eines Koronararterienleidens,
wobei die Vorrichtung aufweist:
- a. eine Blutflußleitung mit einem ersten Ende, das dazu dient in eine Wand einer Herzkammer eingesetzt und darin gehalten zu werden, die sauerstoffreiches Blut enthält, wobei das erste Ende in einer Blutflußkommunikation mit Blut steht, das in der Kammer enthalten ist;
- b. wobei die Leitung ein zweites Ende hat, das dazu dient in die Koronararterie eingesetzt und darin gehalten zu werden, wobei das zweite Ende in Blutflußkommunikation mit einem Lumen der Koronararterie steht; und
- c. wobei diese Leitung dazu dient einen offenen Blutflußweg sowohl während der Diastole als auch der Systole zu definieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die ein Ablenkoberfläche
aufweist, die relativ zu dem ersten Ende der Leitung so
angeordnet ist, daß in Gebrauch ein Blutfluß in einer ersten
Richtung von dem ersten Ende der Leitung in eine zweite
Flußrichtung abgelenkt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, in der die Ablenkoberfläche
ein Teil der Wand der Leitung ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, in der die
Leitung so konfiguriert ist, daß während des Gebrauchs ein
erster Teil der Leitung, der das erste Ende enthält, sich von
der Kammer durch eine Wand der Koronararterie erstreckt, und ein
zweiter Teil, der das zweite Ende enthält, sich von dem ersten
Teil entlang eines Teils des Lumens der Koronararterie
erstreckt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, in der der zweite Teil sich in
eine Richtung erstreckt, die im wesentlichen senkrecht oder
unter einem schiefen Winkel relativ zu der Richtung steht, in
der sich der erste Teil erstreckt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, in der die Leitung von einer
kontinuierlichen Wand definiert wird, die sich von dem ersten zu
dem zweiten Ende erstreckt, wobei die Vorrichtung im Gebrauch
zum im wesentlichen vollständigen Ersetzen des koronären
arteriellen Flusses in der Koronararterie geeignet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-13, die so
konstruiert ist, daß während des Gebrauchs der Blutfluß von einem
Teil des Lumens, das stromaufwärtig von der Leitung angeordnet
ist, konfluent mit dem Blutflußweg ist, wobei die Vorrichtung
während des Gebrauchs zur Ergänzung des koronären arteriellen
Flusses geeignet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-15, in der das
erste Ende der Leitung Zurückhaltungsmittel aufweist, die so
angeordnet sind, daß sie während des Gebrauchs der Vorrichtung
das erste Ende in Position in der Kammerwand halten können.
17. Vorrichtung zum Gebrauch in einem chirurgischen Verfahren
zur Behandlung von koronären arteriellen Leiden, wobei die
Vorrichtung im wesentlichen so ist, wie sie hier unter Bezug auf
die Fig. 1A bis 1C, Fig. 2A bis 2D, Fig. 3A bis 3D,
Fig. 7 bis 9, Fig. 11A bis 11C, 12, 13A und 13B, 14A bis
14D, 15A und 15B, 16, 17A und 17B, Fig. 18A bis 18C, Fig.
19A bis 19C, Fig. 20, Fig. 21 und Fig. 23 beschrieben und
dargestellt ist.
18. Ein Bausatz von Teilen zum Zusammenbauen, um eine
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zu schaffen, wobei
der Bausatz ein erstes Teil, das das erste Ende umfaßt, das dazu
dient in der Kammerwand eingesetzt und darin gehalten zu werden,
und ein zweites Teil umfaßt, das eine Ablenkoberfläche aufweist,
die das direkte Auftreffen des Blutflusses durch den ersten Teil
auf die Koronararterie blockiert.
19. Die Verwendung einer Einrichtung in der Präparation einer
Vorrichtung für die Behandlung von koronären Herzleiden, die
aufweist:
- a. eine Blutflußleitung mit einem ersten Ende, das dazu dient in eine Wand einer Herzkammer eingesetzt und darin gehalten zu werden, die sauerstoffreiches Blut enthält, wobei das erste Ende in einer Blutflußkommunikation mit Blut steht, das in der Kammer enthalten ist;
- b. wobei die Leitung ein zweites Ende hat, das dazu dient in die Koronararterie eingesetzt und darin gehalten zu werden, wobei das zweite Ende in Blutflußkommunikation mit einem Lumen der Koronararterie steht; und
- c. wobei diese Leitung dazu dient einen offenen Blutflußweg sowohl während der Diastole als auch der Systole zu definieren.
20. Verfahren zum Durchführen einer koronären arteriellen
Bypassoperation zum Ergänzen eines Blutflusses in die
Koronararterie, wobei das Verfahren aufweist: Bilden eines
Blutflußwegs von einer Herzkammer direkt in die Koronararterie
und Offenhalten des Blutwegs sowohl während der Systole als auch
der Diastole.
21. Verfahren nach Anspruch 20, aufweisend das Auswählen einer
Blutleitung mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und dem
Anordnen des ersten Endes in Blutflußkommunikation mit der
Kammer und dem Anordnen des zweiten Endes in
Blutflußkommunikation mit der Koronararterie.
22. Verfahren nach Anspruch 21, worin die Leitung mit einer
Querschnittsfläche ausgewählt wird, die für einen Fluß des Bluts
durch die Leitung bei einer volumetrischen Rate ausreichend ist,
um effektiv Anzeichen und Symptome eines reduzierten koronären
Blutflusses zu reduzieren.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, das aufweist:
- a. Einsetzen des ersten Endes in die Kammer durch eine Wand der Kammer und Halten des ersten Endes in der Wand und in Blutflußkommunikation mit dem Blut in der Kammer; und
- b. Einsetzen des zweiten Endes in die Koronararterie und Halten des zweiten Endes in der Koronararterie und in Blutflußkommunikation mit einem Lumen der Koronararterie.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, worin die
Koronararterie zumindest teilweise an einem vorbestimmten Ort
verstopft ist, wobei das Verfahren ferner das Ausbilden des Wegs
direkt in die Koronararterie stromabwärtig des Ortes umfaßt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, das ferner das
Reduzieren aber nicht Blockieren des Blutflusses durch den Weg
während der Diastole aufweist.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, das das
Dirigieren des Blutflusses durch den Weg aufweist, um das
direkte Auftreffen des Blutflusses auf eine Wand der
Koronararterie zu reduzieren.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, das das
Ausbilden eines Wegs durch die Wand und durch eine untere Wand
der Arterie aufweist.
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