Результат интеллектуальной деятельности: ОДНОРАЗОВЫЙ АРТЕРИОТОМ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НЕОККЛЮЗИОННОГО СОСУДИСТОГО АНАСТОМОЗА

Изобретение относится к хирургическим инструментам и может быть использовано в сердечно-сосудистой хирургии и нейрохирургии для создания неокклюзионных сосудистых анастомозов, что позволяет проводить хирургическую операцию без прерывания тока крови в месте наложения анастомоза на микрососудах.

Известны хирургические инструменты для упрощения и ускорения выполнения сосудистых анастомозов, однако применение большинства из них требует предварительного обескровливания места наложения анастомоза или размеры рабочей части инструментов не позволяют использовать их для работы с сосудами небольших диаметров, что ограничивает их применение в нейрохирургии.

Известен артериовенозный компостер [1]. Принцип работы этого хирургического инструмента состоит в том, что во время хирургической операции через предварительно сформированное скальпелем в стенке сосуда небольшое отверстие в просвет сосуда вводят пуговчатого типа наконечник поршня артериовенозного компостера, наружная поверхность которого имеет конусность. За счет этой конусовидности наконечником плавно растягивается отверстие в стенке сосуда, затем края этого отверстия смыкаются позади основания наконечника вокруг более тонкого поршня за счет своей эластичности. При втягивании поршня внутрь наружного корпуса инструмента происходит круговое вырезание стенки сосуда между внутренними краями корпуса и наружными острыми краями основания наконечника поршня артериовенозного компостера. Наконечник выполнен пуговчатой формы. Края отверстия получаются ровными, а диаметр и форма максимально соответствуют диаметру пришиваемого к нему анастомоза. Основным недостатком этого хирургического инструмента является сложность работы хирурга с обескровленным участком кровеносного сосуда, а также минимальным диаметром пришиваемого к отверстию в стенке сосуда анастомоза, равный 4 мм.

Известен хирургический инструмент типа PAS-PORT (proximal anastomosis system) [2]. Такой хирургический инструмент входит в набор Connector MICS CABG (beating heart minimally invasive coronary artery bypass grafting) и применяется при хирургических операциях для выполнения анастомоза между венозным шунтом и дугой аорты при аортокоронарном шунтировании без выключения кровотока по аорте. Перед выполнением анастомоза фрагмент вены помещается внутрь данного инструмента. Затем инструмент формирует отверстие в стенке аорты, в которое помещает конец венозного анастомоза и прикрепляет его к краям отверстия с помощью оригинальной металлической заклепки, надетой снаружи на венозный анастомоз [3]. Известное устройство имеет большие размеры. Для его использования требуется большое операционное поле, которого нет в большинстве нейрохирургических операций. Кроме того, известное устройство имеет ограниченную область применения: для надежной фиксации венозного анастомоза оно имеет заклепку, устанавливаемую в отверстие просвета сосуда, к которой прикрепляется анастомоз, диаметром значительно меньше, чем диаметр анастомоза, что не позволяет использовать известный инструмент для сшивания сосудов с примерно одинаковыми диаметрами.

Известен хирургический инструмент, позволяющий выполнить неокклюзионный анастомоз, вырезая отверстие в стенке сосуда изнутри просвета уже пришитого анастомоза [4], наиболее близкий к предлагаемому изобретению по достигаемому техническому результату и принципу работы и принятому в качестве прототипа.

Общим у известного инструмента и заявляемого изобретения является то, что вырезание отверстия в стенке артерии производится из просвета уже пришитого анастомоза, что не требует перекрытия кровотока по сосуду. Цилиндрический инструмент помещается внутрь пришитого анастомоза и придвигается вплотную к стенке сосуда. В корпусе перемещается с помощью рукоятки корончатый резак, выполняющий весь просвет корпуса. Сама рукоятка выполнена полой, в которой двигается стержень, проходящий внутрь резака корончатого типа (далее: корончатый резак). Стержень заканчивается конусом с основанием, плотно входящим внутрь корончатого резака. Конус с помощью стержня выдвигают из корончатого резака, и он, раздвигая стенку артерии, прокалывает ее насквозь. С помощью рукоятки и стержня конус и резак начинают двигаться навстречу друг другу - при этом часть стенки артерии, сомкнувшейся вокруг стержня за конусом, втягиваясь основанием конуса внутрь корончатого резака, обрезается о его края и оказывается внутри резака, в результате чего формируется «готовое» для проведения хирургической операции отверстие.

Недостатком известного инструмента является то, что диаметр формируемого в стенке сосуда отверстия меньше, чем просвет ранее пришитого венозного анастомоза, за счет толщины стенок наружного корпуса и корончатого резака. Кроме того, существенным недостатком такого хирургического инструмента является невозможность осуществлять постоянный контроль постепенного прохождения конуса инструмента в полость сосуда, что может привести к опасному для жизни оперируемого прокалыванию противоположной стенки сосуда. Сам процесс формирования отверстия требует сложной одновременной работы с тремя двигающимися друг в друге стержнями.

Заявляемое изобретение свободно от указанных недостатков.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение безопасности работы хирургического инструмента и успешности проводимой операции. Заявляемое устройство позволяет более безопасно и прогнозируемо прокалывать конусом стенку сосуда, а также вырезать отверстия в стенке. Диаметр формируемого инструментом отверстия практически равен диаметру пришитого анастомоза. Инструмент проще и дешевле в изготовлении, а также лучше по сравнению с аналогами приспособлен для стерилизации, так как имеет меньшее количество деталей.

Указанный технический результат достигается тем, что в одноразовом артериотоме для выполнения неокклюзионного сосудистого анастомоза, содержащем наружный цилиндрический корпус, внутри которого размещены перемещаемые с помощью прикрепленных к ним стержней корончатый резак и входящий в него конус, в соответствии с заявленным изобретением поверхность конуса выполнена резьбовой по типу шурупа длиной не более 1 диаметра его основания, основание конуса имеет острый наружный край, а диаметр основания выполняет просвет наружного корпуса, при этом конус перемещается внутри корпуса и выходит за его пределы при вращении стержня, прикрепляющегося к центру основания конуса, в резьбовом соединении между наружным корпусом и стержнем, за основанием конуса стержень имеет утоньшение не более 0,5 диаметра основания и длиной не более 1,5 диаметра основания.

В заявленном изобретении повышение безопасности работы с хирургическим инструментом достигается тем, что конус заявленного устройства имеет на своей поверхности шуруповидную резьбу, позволяющую ему постепенно вкручиваться в стенку сосуда, а не раздвигать ее. Вкручивание является более равномерным процессом, предупреждающим непроизвольное прокалывание ближайшей стенки и повреждения противоположной стенки сосуда.

Кроме того, в конструкции заявленного изобретения вырезание отверстия производится острыми краями вогнутого основания конуса при обратно-вращательном втягивании конуса внутрь корпуса. Это позволяет увеличить диаметр вырезаемого отверстия до размеров корпуса и существенно повысить безопасность при выполнении хирургической операции.

Помимо этого в конструкции заявленного изобретения используется резьбовое соединение между корпусом и стержнем, к концу которого крепится конус. Таким образом, выдвижение и обратное втягивание конуса в корпус возможно только при его вращении вокруг своей оси. Это предупреждает непроизвольное повреждение и прокалывание противоположной стенки сосуда, что значительно повышает успех операции, проводимой таким хирургическим инструментом.

Сущность заявленного изобретения поясняется Фиг.1 и Фиг.2 (I-IY).

На Фиг.1 представлен общий вид заявленного устройства (в разрезе).

На Фиг.2 представлена схема работы заявленного изобретения, которая условно представлена в виде отдельных базовых этапов (I-IY) работы при проведении хирургической операции.

Предлагаемое изобретение, как видно из Фиг.1, содержит рукоятку для вращения (1), стержень (2), резьбовое соединение (3) на корпусе (4), стержень имеет утоньшение (5) и оканчивается конусом (6).

Корпус (4) с резьбовым соединением (3) инструмента представлен тонкостенной трубкой из нержавеющей стали с размером наружного диаметра, подходящим для помещения в просвет сосуда-шунта. Длина корпуса (4) достаточна для удобной работы с инструментом в зависимости от глубины операционной раны. Внутри корпуса (4) находится стальной стержень (2), выполняющий просвет корпуса, но способный перемещаться вдоль оси корпуса и имеющий резьбовое соединение (3) с корпусом (4). На выступающем из проксимального конца корпуса (4) конце стержня (2) располагается рукоятка для его вращения (1). Противоположный от рукоятки для вращения (1) конец стержня (2) заканчивается конусом (6) с основанием, имеющим диаметр, достаточный для выполнения просвета корпуса, и имеет длину конуса до 1 диаметра основания. На наружной поверхности конуса (6) располагается шуруповидная резьба, основание конуса (6) вогнуто внутрь, а его края остро заточены. Стержень (2) соединяется с конусом в центре основания. Перед конусом на стержне располагается утоньшение на более 1/2 диаметра основания конуса и длиной до 1,5 диаметра основания.

Работа заявляемого хирургического инструмента осуществляется следующим образом. Первоначально в просвет пришитого анастомоза вводится дистальный конец инструмента с убранным в корпус (4) конусом (6). После достижения стенки основного сосуда вращают стержень (2) за рукоятку для вращения (1) на его проксимальном конце. При этом происходит вкручивание шуруповидной резьбы конуса (6) в стенку основного сосуда и продвижение его вперед в просвет основного сосуда. После полного проникновения конуса (6) в просвет основного сосуда края образовавшегося хода в стенке сосуда смыкаются позади основания конуса (6) вокруг утоньшения стержня. Затем при вращении стержня (2) в обратную сторону благодаря резьбовому соединению (3) стержня (2) и корпуса (4) происходит вкручивание конуса (6) внутрь корпуса (4) с резьбовым соединением (3). При этом основание конуса (6) своими острыми краями вырезает в стенке основного сосуда круглое отверстие, равное своему диаметру. Вырезанная часть сосуда оказывается втянутой внутрь корпуса (4). Через образованное отверстие в анастомоз поступает кровь из основного сосуда. Инструмент извлекают из просвета анастомоза, на сосуд-анастомоз накладывают клипс выше места швов.

На Фиг.2 продемонстрирована схема поэтапной работы заявленного хирургического инструмента.

I этап работы состоит в подведении дистального конца корпуса (4) с убранным внутрь стержнем (2) через просвет шунта к стенке основного кровеносного сосуда.

II этап работы состоит в начальной стадии ввинчивания конусом (6) стержня (2) в стенку кровеносного сосуда.

III этап работы состоит в полном прорезании конусом (6) стержня (2) стенки сосуда и смыкании краев отверстия вокруг утоньшения (5) стержня.

IV этап работы - завершающий и состоит во втягивании внутрь корпуса (4) вырезанного фрагмента сосудистой стенки, расположенного вокруг утоньшения стержня (2), вместе с конусом (6) с формированием отверстия в стенке сосуда. 1 - корпус инструмента. 2 - резьбовое соединение между стержнем и корпусом. 3 - стержень. 4 - стенка пришитого сосуда, через просвет которого вводится инструмент. 5 - утоньшение стержня позади конуса. 6 - вырезанный фрагмент стенки основного сосуда, втянутый внутрь корпуса. 7 - конус с шуруповидной резьбой и заточенным основанием. 8 - просвет основного сосуда. 9 - вырезанное отверстие в стенке основного сосуда.

Заявленное изобретение было апробирована в лабораторных условиях Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П.Павлова в режиме реального времени. При этом в результате эксперимента был успешно выполнен неокклюзивный анастомоз между фрагментом вены и брюшной аортой кролика.

Заявляемое изобретение позволяет безопасно выполнять неокклюзионный анастомоз на сосудах диаметром от 2 до 5 мм. В конструкции инструмента практически сведена к минимуму вероятность неконтролируемого прокалывания противоположной стенки основного сосуда за счет резьбового соединения, а также значительно увеличен просвет формируемого отверстия, равный внутреннему диаметру анастомоза. Для каждого конкретного размера сосуда-шунта используется подходящий по диаметру корпуса инструмент. Инструмент может быть использован при формировании неокклюзионных экстраинтракраниальных анастомозов на крупных интракраниальных сосудах в нейрохирургии, когда даже незначительная остановка кровотока по данным сосудам для выполнения анастомоза может привести к нарастанию неврологического дефицита. Новая конструкция хирургического инструмента позволяет также применять заявленное изобретение в кардиохирургии для пришивания шунтов к коронарным артериям (в случаях нежелательной окклюзии последних на время формирования анастомоза).

Достоинством заявленного хирургического инструмента наряду с повышением безопасности выполняемых операций неокклюзионного сосудистого анастомоза и расширением круга его использования при выполнении операций, в частности, в кардиохирургии, нейрохирургии (где стоит проблема операции на сосудах небольшого 2-5 мм диаметра) является также упрощение конструкции, что делает хирургический инструмент более приспособленным для стерилизации по сравнению с аналогами.

Вместе с тем, существенное сокращение затрат на изготовление такой конструкции делает возможным изготовление и использование одноразовых инструментов индивидуального пользования, учитывая их назначение, связанное с сосудами. Результаты апробации в режиме реального времени показали реальную возможность и целесообразность снабдить практически готовым продуктом больницы и клиники такими индивидуальными одноразовыми и безопасными для выполняемых операций неокклюзионного сосудистого анастомоза хирургическими инструментами.

Источники информации

1. Hakim NS, Arteriotomy using the aortic punch in kidney transplantation / Hakim NS, Papalois VE, Romagnoli J. // Transplant Proc. - 1998. - Aug; 30(5), p.1800.

2. Evaluation of the PAS-Port Proximal Anastomosis System in coronary artery bypass surgery (the EPIC trial) / Puskas JD, Halkos ME, Balkhy H, Caskey M, Connolly M, Crouch J, Diegeler A, Gummert J, Harringer W, Subramanian V, Sutter F, Matschke K; EPIC Trial Investigators // J Thorac Cardiovasc Surg. - 2009. - Jul; 138(1), 125-32.

3. Сайт компании «Cardiac»: http://www.Cardiac/.

4. LeMole // United States Patent №5893369, 13.04.1999 // (прототип).