ВВИНЧИВАЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАСТОМОЗА Российский патент 2008 года по МПК A61B17/11 A61B17/64 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение имеет отношение к устройству для анастомоза, в частности ввинчиваемое устройство способно соединять между собой конец одного кровеносного сосуда с боковой стороной другого кровеносного сосуда (конец-в-бок - см. фиг.1) или боковую часть одного кровеносного сосуда с боковой частью другого кровеносного сосуда (бок-в-бок - см. фиг.2).

Уровень техники

Жизнеспособные клетки (в мозге, сердце, мышцах, органах) нуждаются в постоянных источниках питательных веществ, кислорода, энергии (глюкозы). Эти компоненты обнаруживаются в крови, которая протекает по здоровой системе сосудов. Сердце в качестве насосной системы обеспечивает циркулирование крови (питательных веществ) по телу. Когда наступает несоответствие между потребностями клетки в кислороде и питательных веществах и возможностями кровеносной системы доставлять питание к клеткам, наступает повреждение клеток или даже клеточная смерть. В некоторых жизнеспособных органах продолжительность этой стимулированной ишемии перед смертью клетки очень невелика. Для клеток мозга смерть наступает через 3 минуты. Причина этой недостаточности в основном кроется в болезнях сосудов (артериосклероз): стеноз, закупорка небольших или больших сосудов или проблемы с сердцем (коронарные заболевания). Наиболее важными факторами риска при артериосклерозе являются: гипертония, повышенный уровень липидов в сыворотке крови, курение, сахарный диабет, сниженная физическая активность и ожирение (т.е. потребление большего количества калорий по сравнению с энергетическими затратами).

Способы лечения

Для лечения закупоренных или окклюдированных сосудов практиковали фармакотерапию и хирургию. Фармакотерапия полезна для лечения начальной стадии, но не тогда, когда наступает дальнейшая прогрессия заболевания, приводящая к закупорке сосудов и в конечном итоге к инфаркту (сердца, мозга, почки и т.д.).

Количество средств для медицинской диагностики и технических разработок, доступных для врача, резко увеличилось (MRI-, MRA-, СТ- и СТА-сканирование). Это обеспечивает раннюю диагностику и более успешное лечение пациентов с сосудистыми заболеваниями.

В сосудистой хирургии у нас есть, во-первых, эндососудистые процедуры, например стенты, которые могут расширять окклюдированный сосуд в хирургии сердца (коронарная артерия) и в сосудистой хирургии (стеноз сонной артерии); стенты, исправляющие аневризму брюшного отдела аорты, и реже стенты, исправляющие вееровидную аневризму базилярной артерии.

Во-вторых, в сосудистой хирургии есть операции по замене сосудов, т.е. анастомоз, и операции шунтирования. Эти операции по замене сосудов проводят тогда, когда существует ишемия (риск ишемии), инфаркт (сердца, мозга, конечности и т.д.) (риск инфаркта). Процедуры шунтирования в обычной сосудистой хирургии, в хирургии сердца (коронарное шунтирование) и нейрохирургии ставят своей целью шунтирование очень крупных сосудистых деформаций (гигантских аневризм). В хирургии опухолей операции шунтирования ставят своей целью избежать риска инфаркта мозга после и/или перед удалением опухоли.

Трансплантат может быть артериальным трансплантатом (в случае хирургии сердца это могли быть лима или щель; в случае нейрохирургии это могли бы быть височная артерия или затылочная артерия) или венозным трансплантатом (v.s.m.), или протезньм материалом. Эти очень сложные операции требуют наличия компетентной бригады хирургов, тонких инструментов, продвинутого микрохирургического оборудования, увеличивающих луп или - для нейрохирургов - операционного микроскопа.

В микрососудистой хирургии, чтобы сшить между собой кровеносные сосуды (анастомоз), применяют ультратонкий сшивающий материал. Эта техника наложения швов требует времени и для нее необходимо чрезвычайно продвинутое микрохирургическое мастерство. Кроме того, эта техника никогда не приводит к совершенно гладкому соединению, стежки образуют микроскопические складки в стенке сосуда. Чтобы выполнить анастомоз с помощью механических приспособлений в короткое время без наложения швов, были развиты различные методы. Большая часть этих приспособлений сложна и требует много времени для применения (например, в хирургии мозга на выполнение микрососудистого анастомоза в среднем требуется от двадцати до тридцати минут). В это время во всех формах микрососудистой хирургии, указанных выше, существует большой риск кровотечения и инфекции. Уменьшение этого времени является задачей наивысшей важности для здоровья пациента.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей изобретения было изобрести легкий и чрезвычайно быстрый способ выполнения анастомоза сосудов.

Настоящее изобретение, ввинчиваемое устройство, обеспечивает возможность присоединения с помощью анастомоза боковых частей двух сосудов (бок-в-бок) или конца одного сосуда с боковой частью другого сосуда (конец-в-бок) без наложения швов. В результате создается чрезвычайно гладкое соединение безо всяких складок в стенке сосуда.

Ввинчиваемое устройство очень легко в применении на стенке сосуда, требуется всего лишь несколько секунд, чтобы вкрутить ввинчиваемое устройство в стенку рецепторного сосуда и чтобы вкрутить его в донорский сосуд. Эту процедуру также можно легко реверсировать, ввинтив устройство в донорский сосуд и ввинтив его в рецепторный сосуд.

Эту процедуру можно применять в каждой хирургической операции, имеющей отношение к сосудистым проблемам, таким как анастомоз или операции шунтирования, выполняемые в сосудистой хирургии, сердечной хирургии и нейрохирургии.

Открытие стенки рецепторного сосуда можно выполнить без пережима рецепторного сосуда или с помощью временного пережима рецепторного сосуда. Открытие стенки можно легко объединить с имеющимися лазерными технологиями для открывания рецепторного сосуда неокклюзивным способом.

Подробное описание предпочтительного варианта изобретения

Форма: существует пять основных форм.

1. Одностороннее ввинчиваемое устройство. Это устройство представляет собой пружину, включающую от четырех до шести витков, обеспечивающих эластичность. Первые три витка тесно прижаты друг к другу, т.е. существует только небольшое расстояние между ними (расстояние, позволяющее ввинчиваемому устройству внедряться в стенку сосуда). На одном конце одностороннего ввинчиваемого устройства есть очень острый наконечник, предназначенный для перфорирования стенки сосуда. Другой конец тупой.

Острый наконечник закруглен, т.е. не является режущим, но способен просверливать стенку сосуда. Острый закругленный наконечник отогнут внутрь под углом от 10 до 20 градусов (α) (см. фиг.3а, 3б, 3в, 3г). Альтернативно этот острый закругленный нережущий наконечник может быть отогнут вниз под углом 90 градусов (α). В этом случае конец похож на штопор, но конец расположен не в середине последнего витка, а скорее на периферии.

2. Двухстороннее ввинчиваемое устройство/кольцевидная форма. Это устройство представляет собой пружину, включающую от четырех до шести витков, обеспечивающих эластичность. Первые три витка тесно прижаты друг к другу, т.е. существует только небольшое расстояние между ними (расстояние, позволяющее ввинчиваемому устройству внедряться в стенку сосуда). На одном конце двухстороннее ввинчиваемое устройство/кольцевидная форма имеет форму кольца с двумя острыми закругленными нережущими наконечниками, направленными в одну и ту же сторону, но расположенными на 180 градусов друг относительно друга (см. фиг.4а, 4б, 4в). Эти два заостренных наконечника отогнуты внутрь и вниз под углом от 10 до 20 градусов. Альтернативно эти два острых круглых нережущих наконечника могут быть отогнуты вниз под углом 90 градусов. В этом случае они похожи на штопор, но концы расположены не в середине последнего витка, а скорее на периферии. Другой конец двухстороннего ввинчиваемого устройства тупой.

3. Двухстороннее ввинчиваемое устройство/спиральная форма. Это устройство представляет собой пружину, включающую от четырех до шести витков, обеспечивающих эластичность. Первые три витка тесно прижаты друг к другу, т.е. существует только небольшое расстояние между ними (расстояние, позволяющее ввинчиваемому устройству внедряться в стенку сосуда). Двухстороннее ввинчиваемое устройство/спиральная форма включает два острых закругленных нережущих наконечника, первый, идущий от конца, второй, идущий от начала, но отогнутый таким образом, что выстраивается в одну линию с другим острым наконечником (см. фиг.5а, 5б). Опять эти заостренные наконечники смотрят в одном направлении, но отстоят друг от друга на 180 градусов. Они отогнуты внутрь и вниз под углом от 10 до 20 градусов. Альтернативно эти острые закругленные нережущие наконечники могут быть отогнуты вниз под углом 90 градусов. В этом случае они похожи на штопор, но концы расположены не в середине последнего витка, а скорее на периферии.

4. Ввинчиваемое устройство в форме кольца для ключей. Это устройство включает от двух до трех витков, похожих на кольцо для ключей. На одном конце находится острый закругленный нережущий наконечник, отогнутый внутрь и вниз под углом от 10 до 20 градусов. Альтернативно этот наконечник может быть отогнут вниз под углом 90 градусов. В этом случае конец похож на штопор, но конец расположен не в середине последнего витка, а скорее на периферии. Другой конец тупой. Там, где два конца сходятся, в кольце образуется изгиб (см. фиг.6а, 6б).

5. Ввинчиваемое устройство со съемной головкой. Это устройство включает две основные части, съемную головку (с аппликатором) и полый винт с тремя витками, который остается на месте (т.е. в кровеносном сосуде).

5.1. Головка включает два витка и концы в форме штопора (см. фиг.7а, 7б). Это опять острый закругленный нережущий наконечник. Головка образует единое целое с аппликатором, т.е. длинным тонким стержнем с рукояткой, применяемой для просверливания головки в стенку сосуда. Как только головка оказывается на месте (т.е. в середине сосуда (см. фиг.7в), ее удаляют вместе с аппликатором с конца ввинчиваемого устройства, которое остается внутри стенки сосуда.

5.2. Другая часть ввинчиваемого устройства включает три полых внутри витка, присоединенных к головке с помощью внутренних витков, скрученных против часовой стрелки (см. фиг.7г). Каждый виток шире предыдущего, таким образом головка осуществляет расширение стенки сосуда и отверстие в нем. Это отверстие делается неокклюзивным способом, т.е. нет нужды временно пережимать рецепторный сосуд.

Дополнительные инструменты. Для пятой формы, т.е. для ввинчиваемого устройства со съемной головкой, чтобы сделать отверстие в стенке сосуда, не требуется дополнительных инструментов.

Для других форм отверстие в стенке сосуда можно сделать с помощью традиционных способов, в основном с помощью окклюзионного способа с применением хирургического ножа или с помощью неокклюзионного способа с использованием лазера, или с помощью ввинчиваемого резака. Это специально разработанное устройство работает неокклюзионным способом. Оно принимает форму полого цилиндра, в котором длинный стержень с рукояткой наверху движется вверх и вниз (см. фиг.8а, 8б). Этот стержень заканчивается в винте, включающем три витка. Первые два витка принимают форму штопора таким образом, что острый наконечник находится в центре. Они поддерживают стенку сосуда на месте, тогда как третий виток - образующий полный цикл в 360 градусов - на самом деле режет и удаляет часть стенки сосуда, где проделывается отверстие. Третий виток имеет острые края, направленные вниз, тогда как первые два витка расположены горизонтально, как в обычном винте (см. фиг.8в).

Диаметр: в зависимости от типа кровеносного сосуда диаметр пяти ввинчиваемых устройств может различаться от 1 миллиметра до дополнительных 2 сантиметров.

Материал: ввинчиваемое устройство делается из неокисляемого материала или титана, или суперэластичных материалов, таких как нитинол, или из синтетических материалов, или даже из рассасывающихся материалов.

Толщина материала: в зависимости от диаметра кровеносного сосуда материал может различаться по толщине от 0,1 мм до любой другой желаемой толщины.

Описание техники работы с ввинчиваемым устройством

А. Для первых четырех форм ввинчиваемого устройства - т.е. одностороннего ввинчиваемого устройства, двухстороннего ввинчиваемого устройства, двухстороннего ввинчиваемого устройства/кольцевидной формы, двухстороннего ввинчиваемого устройства/спиральной формы, ввинчиваемого устройства в виде кольца для ключей техника работы следующая.

1. Конец-в-бок

На первой стадии рецепторный сосуд раскрывают с помощью методов, широко распространенных в сосудистой хирургии. Если используют венозный трансплантат в технике конец-в-бок, ввинчиваемое устройство вкручивают в трансплантат (донорский сосуд) или вшивают в донорский сосуд.

На второй стадии донорский сосуд, включающий ввинчиваемое устройство, вкручивают в рецепторный сосуд.

Альтернативно ввинчиваемое устройство можно вначале вкрутить в рецепторный сосуд, а уже затем к нему можно присоединить донорский сосуд.

Ввинчиваемое устройство вкручивается в сосуд по часовой стрелке и совершает только один оборот, таким образом оно оказывается в правильном положении после поворота на 360 градусов.

На третьей стадии стенку рецепторного сосуда вскрывают с помощью существующих методов, например с помощью лазера или хирургического ножа.

2. Бок-в-бок

Сначала донорский сосуд зажимают и вскрывают. Ввинчиваемое устройство вкручивают внутрь сквозь стенку сосуда, таким образом перфорируя донорский сосуд двумя витками. Затем эти витки ввинчивают в рецепторный сосуд (по часовой стрелке на 360 градусов). После чего при помощи существующих технических приемов, таких как лазер или хирургический нож, в стенке сосуда делают отверстие.

В. Для пятой формы, т.е. для ввинчиваемого устройства со съемной головкой используют те же технические приемы, которые описаны в пункте а, но за ними следует процедура удаления головки.

Во всех этих формах ввинчиваемое устройство может быть использовано с применением окклюзивного или неокклюзивного способа в зависимости от предпочтений хирурга.

Изготовление и промышленное применение

Ввинчиваемое устройство может быть изготовлено в промышленном масштабе и использовано для анастомоза двух сосудов различного или одинакового размера. Оно может быть использовано во всех областях сосудистой хирургии, сердечной хирургии и нейрохирургии.

Краткое описание чертежей

Фигура 1: анастомоз при помощи ввинчиваемого устройства конец-в-бок.

Фигура 2: анастомоз при помощи ввинчиваемого устройства бок-в-бок.

Фигура 3а: вид сбоку одностороннего ввинчиваемого устройства.

Фигура 3б: вид сверху одностороннего ввинчиваемого устройства.

Фигура 3в: вид изнутри внутренней части рецепторного сосуда одностороннего ввинчиваемого устройства.

Фигура 3г: одностороннее ввинчиваемое устройство, вкрученное в донорский сосуд.

Фигура 4а: вид сбоку двухстороннего ввинчиваемого устройства/кольцевидной формы.

Фигура 4б: вид сверху двухстороннего ввинчиваемого устройства/кольцевидной формы.

Фигура 4в: вид изнутри внутренней части рецепторного сосуда двухстороннего ввинчиваемого устройства/кольцевидной формы.

Фигура 5а: вид сбоку двухстороннего ввинчиваемого устройства/спиральной формы.

Фигура 5б: вид сверху двухстороннего ввинчиваемого устройства/спиральной формы.

Фигура 6а: вид сбоку ввинчиваемого устройства в форме кольца для ключей.

Фигура 6б: вид сверху ввинчиваемого устройства в форме кольца для ключей.

Фигура 7а: вид сбоку ввинчиваемого устройства со съемной головкой.

Фигура 7б: вид сверху ввинчиваемого устройства со съемной головкой.

Фигура 7в: вид in situ: расположение ввинчиваемого устройства со съемной головкой в стенке сосуда.

Фигура 7г: обзор способа, в соответствии с которым съемная головка присоединена к оставшейся части ввинчиваемого устройства со съемной головкой.

Фигура 8а: вид сбоку ввинчиваемого резака.

Фигура 8б: вид сверху ввинчиваемого резака.

Фигура 8в: вид острого конца ввинчиваемого резака, включающего два обычных витка и один острый виток.

Изобретение относится к устройствам для анастомоза и может быть использовано для анастомоза боковой стороны одного сосуда к другому сосуду или конца одного сосуда к боковой стороне другого сосуда, такими как, например, кровеносные сосуды, кишки, мочеточники или трахея со стенками определенной толщины. Ввинчиваемое устройство включает винтообразную спиральную пружину с витками и нережущим перфорирующим приспособлением. Витки винтообразной спиральной пружины соединены между собой с заранее определенным минимальным расстоянием между ними. Минимальное расстояние между витками соответствует толщине стенок сосудов. Нережущее перфорирующее приспособление неподвижно прикреплено к винтообразной спиральной пружине или съемно прикреплено к винтообразной спиральной пружине. В результате устройство обеспечивает возможность присоединения боковых частей двух сосудов (бок-в-бок) или конца одного сосуда с боковой частью другого сосуда (конец-в-бок) без наложения швов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Ввинчиваемое устройство для анастомоза боковой стороны одного сосуда к другому сосуду или конца одного сосуда к боковой стороне другого сосуда, причем эти сосуды являются полыми структурами трубчатого типа человеческого тела, такими как, например, кровеносные сосуды, кишки, мочеточники или трахея, и имеют стенки определенной толщины, при этом ввинчиваемое устройство включает винтообразную спиральную пружину с витками и нережущим перфорирующим приспособлением, отличающееся тем, что витки винтообразной спиральной пружины соединены между собой с заранее определенным минимальным расстоянием между ними, причем минимальное расстояние между витками соответствует толщине стенок сосудов, а нережущее перфорирующее приспособление неподвижно прикреплено к винтообразной спиральной пружине или съемно прикреплено к винтообразной спиральной пружине.2. Ввинчиваемое устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорирующее приспособление формируется передним витком винтообразной спиральной пружины, при этом передний виток имеет острый и закругленный конец.3. Ввинчиваемое устройство по п.1, отличающееся тем, что винтообразная спиральная пружина является двухсторонней с двумя острыми закругленными нережущими наконечниками, формирующими перфорирующий механизм, два наконечника ориентированы в одном и том же направлении, но расположены на 180° относительно друг друга.4. Ввинчиваемое устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что определенный или каждый острый и закругленный конец отогнут внутрь и вниз под углом от 10 до 20° по отношению к другим виткам.5. Ввинчиваемое устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что определенный или каждый острый и закругленный конец отогнут вниз под углом 90° по отношению к другим виткам.6. Ввинчиваемое устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорирующее приспособление включает съемную головку, съемно прикрепленную к винтообразной спиральной пружине, которая формирует полое устройство.7. Ввинчиваемое устройство по п.6, отличающееся тем, что съемная головка включает витки, каждый виток шире предыдущего, что обеспечивает увеличение перфорации в стенке сосуда.8. Ввинчиваемое устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что полый внутри винт включает витки, каждый виток шире предыдущего для увеличения перфорации в стенке сосуда, сделанной головкой.9. Ввинчиваемое устройство по п.8, отличающееся тем, что съемная головка присоединяется к полому внутри винту с помощью витков, закрученных против часовой стрелки.10. Ввинчиваемое устройство по любому из предыдущих пп., отличающееся тем, что ввинчиваемое устройство выполнено из неокисляемого материала, или титана, или из суперэластичных материалов, таких как нитинол, или из синтетических материалов, или рассасывающихся материалов.11. Ввинчиваемое устройство для вырезания отверстия в стенке сосуда, включающее полый внутри цилиндр, в котором длинный стержень с ручкой наверху выполнен с возможностью движения, при этом стержень, заканчивающийся в винте, включающем три витка, первые два из которых принимают форму штопора с острым наконечником в середине, третий виток формирует полный цикл в 360° и имеет острые края для разрезания и удаления части стенки сосуда.12. Способ анастомоза рецепторного сосуда и донорского сосуда, включающий стадии вкручивания ввинчиваемого устройства, согласно любому из пп.1-10, в стенку рецепторного сосуда и затем вкручивания в донорский сосуд или стадии, выполненные в обратном порядке.13. Способ по п.12, дополнительно включающий стадию вскрытия стенки рецепторного сосуда с помощью ввинчиваемого резака, согласно п.11, без пережима рецепторного сосуда.14. Способ по п.12, дополнительно включающий стадию вскрытия стенки рецепторного сосуда с помощью лазерной техники без пережима рецепторного сосуда.15. Способ по п.12, дополнительно включающий стадию вскрытия стенки рецепторного сосуда с временным пережимом рецепторного сосуда.