CZ164098A3

CZ164098A3 - Stabilizátor srdečního svalu

Info

Publication number: CZ164098A3
Application number: CZ19981640A
Authority: CZ
Inventors: Milan Mudr. Csc. Krajíček
Original assignee: Milan Mudr. Csc. Krajíček
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2000-02-16
Also published as: DE69900451D1; EP0960599B1; DE69900451T2; EP0960599A1; JP2000023988A; US6203490B1

Description

Oblast techniky

Stabilizátor srdečního svalu dle vynálezu řeší způsob, kterým lze dosáhnout znehybnění pouze určité oblasti trvale pracujícího srdce tak, aby bez jeho celkové zástavy bylo možno provést indikovaný výkon na strukturách srdeční stěny, jmenovitě věnčitých tepnách

Dosavadní stav techniky

Pro názornost lze použít nejčastější kardiochirurgický výkon a tím je bezesporu přímá revaskularizace myokardu výkonem na věnčitých tepnách. Velká většina se jich stále provádí v mimotělním oběhu na zastaveném srdci. V posledních letech se všák čím dále tím častěji v indikovaných případech používá přístup, kdy je rekonstrukce, což je vlastně periferní anastomoza cévní náhrady, proveditelná na pracujícím srdci bez jeho zástavy a bez použití mimotělního oběhu. To přenáší pochopitelně riziko těchto vvkonů na řádově jinou, podstatně nižší, úroveň.

Anastomoza cévní náhrady, nejčastěji vlastní žíly nemocného, na tepnu tak drobnou, jako je tepna věnčitá, je vvkon delikátní a z hlediska úspěšnosti operace je bezchybné technické provedení zcela zásadní a nepominutelnou podmínkou. Pohyb věnčité tepny, která je umístěna pod epikardem, je svázán s pohybem srdečního svalu jako takového. I když lze snížit frekvenci srdečních stahů, má tato možnost své fysiologické hranice, pod které nelze jít. Stojí tedy proti sobě v určitém protikladu nutnost bezvadného umístění stehů do okrajů podélně otevřené věnčité tepny na straně jedné a trvalý pohyb operačního pole na straně druhé.

V současné době jsou používány dvě pomůcky, které mají za úkol po dobu výkonu zklidnit operovanou část věnčité tepny. V principu se jedná o jakousi vidličku s rameny buň spojenými nebo individuálně ovladatelnými. Při jednom řešení je zklidnění dosaženo tlakem na určené místo srdečního svalu, při řešení druhém jsou kontaktní násavnými otvory a

je • ·· • 99 • ·· ····9· ·· ···· • ·· • 99 9 9 • · 99

9·

99999 • · · 9

9 99 • 9 99 příslušná oblast v místech kontaktu pomůcky a srdečního svalu k pomůcce přisáta. Tyto pomůcky jsou nyní hojně využívány. Mají ovšem své nevýhody. U pomůcky, která využívá tlak nelze pochopitelně vyloučit tlakové poškození struktur srdeční stěny, zvláště když výkon trvá delší dobu a použitý tlak je větší. Další nevýhodou tohoto přístupu je velmi omezená možnost regulace tlaku, tendence pohybujícího se srdečního svalu pod pomůckou vyklouzávat a praktická nemožnost použití u všech dnes rekonstruovaných věnčitých tepen vzhledem k jejich anatomické poloze.

Pomůcka využívající principu vakuového je proti předcházející pokrokem. Za nejpřijatelnější je pokládán stabilizátor OCTOPUS, který je charakterizován dvěma samostatnými ohebnými rameny s koncovkami různého tvaru a opatřeními různým počtem sacích otvorů. Základny ramen a celý sací mechanismus jsou umístěny mimo operační stůl a chirurg manipuluje pouze s koncovkami, které může libovolně umístit a pak zapojením sání stěnu v dané oblasti přichytit. To umožňuje přístup i k věnčitým tepnám na zadní stěně srdce. Nevýhodou tohoto přístupu je opětně možnost poškození struktur srdečního negativním tlakem a vznikem drobných subepikardiálních a myokardiálních krvácení, jejichž dlouhodobé důsledky nejsou dosud zcela jasné. V zásadě vzniká řada drobných úkazů, které jsou obecně v hovorové řeči ( a v jiné lokalitě ) označovány jako cucfleky.

Obě pomůcky jsou také v různých modifikacích, poměrně značně drahé.

V odborné ani v komerční literatuře jsem nenašel jakoukoliv zmínku o stabilizátoru na podobném principu jako je stabilizátor dle vynálezu ani podobný typ nebyl dosud předveden na žádném odborném mezinárodním či národním setkání o kterých mám informace.

Podstata vynálezu

Pomůcka podle vynálezu využívá účinku magnetické indukce ve stacionárním magnetickém poli. Tím je řečeno, že pomůcka má dvě samostatné části - jednak vlákno z feromagnetické, magneticky tvrdé látky, které se protáhne v žádoucím místě a v žádoucí délce myokarden|a jednak rameno či vidlici tvořené buň permanentním magnetem nebo upraveným jádrem elektromagnetu.

φφ φφ • · ♦ · φ φ φφ φ φ φ φ φ φ φ · φφ φφ

ΦΦ φφφφ ·· φφ •· φ · •·· • ·φ φ ·· φφφφ φφ • φ· • ·φφφ • φ φ ·· φ ·· φ · φ φφ

Princip vynálezu i jeho praktické využití jsou poměrně jednoPředstavme si modelově stacionární magnetické pole, které je při bližně realizováno polem mezi nesouhlasnými rozlehlými póly magne tu. Magnetické pole charakterizuje vektorová veličina, kterou nazý váme magnetická indukce. Jednotkou magnetické indukce je TESLA T a velikost magnetické indukce pole na př. v blízkosti běžného »/[ -2.

permanentního magnetu je 10 až 10 T. Ovšem jsou zhotovovány magnety, v zásadě elektromagnety, kde hodnoty velikosti pole dosahu jí řádu jednotek TESLA. Pro příklad je možno i uvést, že Země v našich zeměpisných šířkách má magnetickou indukci o velikosti řádově 10 T.Není důležité, pro potřebu pomůcky dle vynálezu, jakým způsobem je magnetické pole vyvoláno, at již permanentním magnetem nebo elektromagnetickou indukcí at již v podobě klasického elektromagnetu či selenoidu. Theorie i praxe využití magnetického pole jsou rozsáhlým samostatným oborem, ale princip jeho účinku je stále stej ný.

Velikost magnetické indukce závisí do značné míry na t.zv. permeabilitě prostředí, které se v rozsahu magnetického pole nachází Pro názornost lze použít příkladu cívky elektromagnetu. Ocel má značnou relativní permeabilitu a proto je magnetická indukce pole cívky navinuté na uzavřeném ocelovém jádře mnohem větší, než u téže cívky bez jádra. Podle hodnoty relativní permeability - která zase závisí na uspořádání magnetických polí jednotlivých atomů - rozeznáváme tři typy látek. Nejvyšší hodnotu mají t.zv. látky feromagnetické, jejichž atomové uspořádání značně zesiluje magnetické pole. Např. relativní pertyeabilita oceli je //-r = 8.000.

Již slabým vnějším magnetickým polem lze u feromagnetických látek vyvolat takové uspořádání atomů, že se magnetické pole zesílí. Dochází k magnetování látky a magnetické pole v ní zůstává, i když vnější působení zanikne. Přesto, že počet feromagnetických látek není veliký železo, kobalt, nikl, popř.

jejich slitiny, ale i slitiny, které uvedené prvky neobsahují ) mají značný praktický význam. Je nutno si ovšem uvědomit, že feromagnetismus látek se projevuje pouze v jejich krystalickém stavu. Je to tedy vlastnost

Sýt ruktury látky, nikoliv látky zařazuje^Ztaké látky jednotlivých atomů. Mezi feromagnetické ferimagnetické neboli ferity. Jsou to sáloučeniny oxidu železa s oxidy jiných kovů, jako

Jejich relativní permeabilita je fy v = 10 až 10 např. molybdenu. . Nalezly široké uplatnění zvláště jako permanentní magnety.

9999

9 99

999

99

999999

99

9999

99

94

44444

44 •4 4 • 444

44 4 4

4

4444

Na základě řečeného lze pochopit i princip použití. Obecně řečeno v místě požadovaného znehybnění srdečního svalu je tímto svalem protaženo několik, nejméně však dvě, vlákna z feromagnetickémateriálu. K nim je z vnější strany přiložen kontaktní útvar schopný indukovat magnetické pole, at již na principu permanentního magnetu či na principu elektromagnetu. Tento útvar může být bu3 v podobě jednotlivých ramen nebo ramen nemagneticky spojených či různého tvaru. Při dostatečné intensitě magnetického pole je vlákno z feromagnetické látky přitaženo k ramenu magnetu a tím znehybní část srdečního svalu, která se v rozpětí ramen nachází. Ramena základního magnetu lze v neohebné či ohebné podobě natáhnut bu3 ze základny mimo operační pole nebo opět účinkem magnetického pole přímo v operačním poli přifixovat k rámu vyrobeného z feromagnetické látky. Protažením vlákna není srdeční sval nijak poškozen, protože stejně se jím před ukončením výkonu protahují stimulační elektrody a vhodným řízením intensity magnetického pole lze rovněž ovlivnit sílu, kterou je vlákno přitahováno k magnetu a tím minimalizovat jakékoliv případné nebezpečí tlakového poškození.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 jsou schematicky znázorněna dvě ramena magnetu vystupující z jádra f^ektromagnetu. Na obr. 2 jsou schematicky znázorněna jednak vlákna vyrobená z feromagnetické látky a jednak lokalita jejich možných protažení srdečním svalem. Na obr. 3 je schematicky znázorněno jedno rameno magnetu spolu s vláknem z feromagnetické látky, kde šipky naznačují směr přitažení vlákna k magnetu. Na obr. 4 jsou znázorněna ramena samostatných elektomagnetů s možným vzájemným spojením nemagnetickou spojkou. Na obr. 5 jsou schematilícy znázorněny některé možné tvary znehybněné oblasti mezi rameny magnetu. Na obr. 6 je schematicky znázorněno použití peruaW’' magnetu. Na obr. 7 je schematicky znázorněn pohled na operační pole s rameny fixovanými k rámu z feromagnetického materiálu.

• to ···· ·· toto • » to · • ·· • to· • toto ···· ·· ♦ t· • ·· · · • to· « ·· ·· ··· ···· • to *· •· ·· ·· · ·· • ·· to···

Vysvětlení vztahových značek :

- elektromagnet la - jádro elektromagnetu lb - cívka elektromagnetu

- rameno vycházející z jádra elektromagnetu

2a - koncová styčná plocha

- myokard - srdeční sval

3a - epikard - povrchní vrstva srdečního svalu

3b - myokard - vlastní svalová vrstva

3c - endokard - vnitřní struktura srdečního svalu

- monofilamentosní a multifilamentosní vlákno z feromagnetické látky

4a - protažené vlákno blíže povrchu myokardu

4b - protažení vlákna hlouběji ve svalové vrstvě

- zaváděcí jehla vlákna

- nemagnetická spojka dvou magnetických ramen

- dvě magnetická ramena bu3 samostatná nebo spo- jená nemagnetickou spojkou tvar styčných ploch dvou magnetických ramen spojených nemagnetickými spojkami 9 tvar styčných ploch magnetických ramen spojených nemagnetickou spojkou.

- permanentní magnet

- otevřená hrudní kost

- pevný fixační rám vyrobený z feromagnetického materiálu

- pevné háky udržující operační pole

- srdce

- věnčitá tepna

Příklady provedení vynálezu

1. Z jádra la elektromagnetu jsou vyvedena dvě ramena 2 zakončena rovnoběžnými zalomenými styčnými plochami 2a.· Myokardem 3b je protaženo vlákno 4. vyrobené z feromagnetické látkyve stejné vzdálenosti od druhého protaženého vlákna 2 jako jsou od sebe vzdáleny styčné plochy 2a ramen magnetu 2. Po zapojení elektromagnetu 2 ^se schopností vyvolat magnetickou indukci velikosti -2.

nejméně 10 T jsou vlákna 4_ přitažena ke styčným plochám 2a a oblast srdečního svalu mezi nimi je znehybněna.

4 · · · · • · • · · 9 *· •4 •4 •* •4 •4 •4

4·

4 ··· ·· ·· ·· • 4 4* • 9··

4 4 4· • 44 ····

2.

Samostatná nespojená ramena magnetu 2 jsou každé ním nezávislým elektromagnetem _1 jsou zavedena ' dění se základnou mimo operační stůl z protilehlých stran do operačního pole. V požadované oblasti srdce 15 jsou v žádoucí vzdálenosti a délce zavedena do vlákna 4.

ním jsou samostatně

4.

• opatřené vlastv ohebném provemyokardu přiloženy vyvolána

3b samostatně dvě styčné plochaY 2a magnetická indukce ramen magnetu 2_ a nejméně 10 T. Protažená vlákna 4 jsou přitažena ke styčným plochám 2a ramen magnetů 2_ a oblast srdce 15 ohraničená těmito styčnými plochami 2a je znehybněna.

samostatných o velikosti

Permanentní magnet 11 s konci zalomenými ve tvaru dvouramenné vidličky je ve byla myokardem 3b protažen vlákna 4jako jsou od sebe ramena této vidličky se schopností

- o

T. Okamžitě po přiložení jsou vlákna 4· přotažena magnetu 11 a úsek srdečního svalu _3 přiložen k srdci 15 ve stejném místě, kde již dříve stejné vzdálenosti z permanentního vyvolat magnetickou indukci velikosti k permanentního je znehybněn.

Dva samostatné ných ’-’ř.ní ohebných stůl. V permanentní magnety jsou upevněny na nosičích, jejichž základna je umístěna místech magnetu nej méně ramenům mezi nimi samostatmimo opev žádoucí vzdálenosti od sebe a žádoucí délce zavedena j sou do myokardu 3b vlákna 4^. Po přiložení samostatných permanentních magnetů 11 nad vlákna jsou tato okamžitě přitažena k magnetům a oblast mezi nimi je jsou znehybněna.

založen pevný kruhový rám 13 vyrobený na něj jsou magnetickou indukcí přifilžíce 14 vyrobené ze stejného materiálu

K operačnímu poli 12 je z feromagnetické látky a xovány jednak rozvěrací a jednak centrální části ramen buň elektromagnetu nebo permanentního magnetu v takovém k oblasti srdce 15 znehybněné dech 1 až 4.

místě, aby to umožňovalo snadný přístup stejným postupem jako v příkla-

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY ♦ 999

9 · ·· *»· • ·· » 9· • 499>9

Ρ/ 46*10-49

99 ·'«· «·4« • · · C · ·* • * <·· · 9··

9 9 « 9 9 ·*··« • · · · ·9 • 9 999 9999

I. Pomůcka k lokální stabilizaci srdečního svalu vyznáč u j i c i s e tím, že se skládá ze dvou fysicky nezávislých ale funkčně závislých částí, při čemž jedna je představována permanentním magnetem 11 s koncem zalomeným tak, aby tvořil styčnou plochu, která se přiloží na zevní plochu srdce 15 v délce žádoucí pro znehybnění a druhá část je představována vláknem 4. vyrobeným z feromagnetické látky a toto vlákno 4 je s pomocí jehly _5 zanořeno do srdečního svalu 3^ v takové délce, aby odpovídala délce styčné plochy permanentního magnetu 11 , takže při přiložení tohoto permanentního magnetu 11 nad zavedené feromagnetické vlákno 4_ dojde k přitažení tohoto vlákna 4^ ke styčné ploše permanentního magnetu 11, při čemž ke znehybnění oblasti srdce 15 je dosaženo zavedením nejméně dvou feromagnetických vláken 4^do okrajů této oblasti, při čemž každé zavedené feromagnetické vlákno 4_ má samostatný permanentní magnet 11 , ke kterému je vlákno _4 přitahováno.

J. . Pomůcka podle nároku 1, vyznačující se tím, že permanentní magnet 11 je kdekoliv v průběhu rozdělen do tvaru dvouramenné vidlice , takže šířka znehybněné oblasti srdce 15 stejně tak jako jeho délka jsou pevně dány tvarem vzájemnou vzdáleností ramen a délkou jejich styčných ploch, takže feromagnetická vlákna 4_ jsou zavedena ve vzájemné vzdálenosti této vidlice, takže obě vlákna 4_ jsou přiložením permanentního magnetu 11 uvedeného tvaru stejnoměrně přitahována a dochází ke znehybnění myokardu 3 v prostoru _7 tvořeným vzájemnou vzdáleností a délkou styčných ploch uvedené vidlice.

·· ·· ···· ·· ·· 4 · • • • • • e · • • • ·· • • • · ·· • 9 4 · • • r ·· · • • • • • • • • • • • • 4·* 4* ·· ··· 4· ··
3. Pomůcka podle nároku la2 vyznačující se tím, že styčné plocha permanentního magnetu 11 jsou upraveny do tvaru obdélníka se spojovacími nemagnetickými spojovacími členy 9.
4. Pomůcka podle nároku la2 vyznačující se tím, že styčné plochy permanentního magnetu 11 jsou upraveny do kruhovitého tvaru 10 s nemagnetickým spojovacím členem 9.
5. Pomůcka podle nároků 1,2,3 a 4 vyznačující se tím, že část pomůcky indukující magnetické pole je tvořena
6.

upraveným jádrem elektromagnetu Pomůcka podle nároku 5,/ kxby Ίζ y z n a č u j obou konců—júďra la vystupují z eíektromagnetu χ dvě souběžná ramena 2 zalomená v oblasti styčných ploch 2a s povrchem srdce 15 indukující magnetické pole.
7.

Pomůcka podle nároků 1,2,3,4,5 a 6 vyznačující s e tím, že ramena části indukující magnetické pole jsou < ohebná a jejich základna je umístěne^mimo operační stůl s mož^ď¹S>''i úpravy jejich vzájemné polohy vzhledem k operačnímu poli 12..
8. pomůcka vyznačující se tím, že jí tvoří pevný kruhový rám 13 z feromagnetické látky opatřený snímatelnými rozvíracími llžicemi-^vyrobenými z magnetované feromagnetické látky, takže indukovaným magnetickýn^j^sou na kterémkoliv místě tímto polem přitažena k feromagnetickému kruhovitému rámu 13, stejně tak jako části pomůcky indukující magnetické pole podle nároků 1,2,3,4,5,6 a 7.
9. Pomůcka podle nároku 1,2,3,4,5,6 a 7 vyznačujíc c í se tím, že část zavedená do srdečního svalu 3^ není tvořena vláknem, ale i jiným fysikálním tvarem jako je dvojité vlákno ve tvaru zavíracího špendlíku či fixačními cvočky, vše vyrobeno z feromagnetického materiálu.