Studienarbeit. im Studiengang Medical Engineering. Thema:

Studienarbeit im Studiengang Medical Engineering Thema: Informationstool für Patienten und Zuweiser am Schwarzwald-Baar-Klinikum für ausgewählte High- Tech-Bereiche der Anästhesie, der Chirurgie und der Strahlentherapie Von: Corinna Strbek Swetlana Lorenz Betreuer: Dr.Barbara Fink Prof.Dr.Benzing Prof.Dr.Runkel Herr Singer PD Dr.Mose Dipl.-Ing. M. Alraun Villingen-Schwenningen, den 28. August 2008

3. Minimal- invasive Chirurgie 3.1. Geschichte der Minimal- invasiven Chirurgie So, wie auch das Fliegen eine Technologie ist, die lange Zeit als unmöglich erklärt worden war, so ist auch die minimal invasive Chirurgie eine hoch entwickelte Technologie, die in einem Traum ihren Anfang nahm. Heute ist sie aus der Chirurgie nicht mehr wegzudenken und wird nahezu täglich verbessert und weiterentwickelt. Schon zu Leonardo Da Vincis Zeiten träumten Ärzte davon, geschlossene Körperhöhlen zu erforschen und minimal invasive Zugänge zu realisieren. Die Geräte zur Anschauung innerer Organe waren erst der Anfang der heutigen Technik, zu der die Endoskopie, die Thoraxkopie, die Radiologie und die Laparoskopie gehören. Erste Funde aus dem 1. Jahrhundert n. Chr. zeigen einen Trokar und ein perineales Spekulum, das auf die Durchführung von Koloskopien (=Dickdarmspiegelungen) hindeutet. Etwa zu dieser Zeit schrieb ein arabischer Mediziner ein Lehrbuch der Chirurgie, während einer seiner Kollegen, mit der Hilfe eines Spiegels, Licht in die Vagina lenkte, um diese besser untersuchen zu können. Im 13. Jahrhundert untersuchte man in Spanien mit Hilfe einer Kerze und eines Spekulums die menschliche Nasenhöhle. Im 17. Jahrhundert entwickelte der Arzt Borel, der Leibarzt von König Ludwig XIV., in Frankreich den Konkavspiegel, um Licht fokussieren zu können. Durch die Entwicklung des Buchdrucks konnte das Wissen schnell verbreitet werden und nahm in der Renaissance sprunghaft zu. Gleichzeitig wurden Linsen und Mikroskope von mehreren Forschern entwickelt. Durch den Italiener Philipp Bozzini, der 1773 geboren wurde, wurde das Endoskop deutlich verbessert und weiter entwickelt. Er entwickelte ein wassergekühltes Spekulum. Das Licht einer Wachskerze, das über zwei Spiegel rechtwinklig reflektiert - 37 -

wurde, lag in der Mitte das Spekulum. Über verschiedene Lichtleiter konnte das Licht, je nach Anwendung, genau gelenkt und fokussiert werden. Es wurde bei Untersuchungen des Rektums, der Vagina, der Harnröhre und des Ohres eingesetzt. Bozzini war der Erste, der eine Untersuchung der Bauchhöhle in Erwägung zog. Jedoch erkannte er schnell die Probleme an dieser Idee, da er durch die luftleere Bauchhöhle keine Sicht in das Körperinnere hatte. 1873 stellte Gustave Trouvé das erste Endoskop vor, das mit elektrischem Licht funktionierte. Das Problem der Wärmeleitung der Glühfäden blieb ungelöst. 1877 wurde schließlich ein Instrument entwickelt, welches einen wassergekühlten Platinfaden zur Beleuchtung und ein optisches System zur Vergrößerung vorweisen konnte. Die folgenden Jahre wurde die Beleuchtung der Endoskope stetig verbessert. Ende des 19. Jahrhunderts wurden die ersten Bilder mit Hilfe einer photographischen Platte entwickelt und verbreitet. Ein Professor aus Stockholm führte als Erster regelmäßige Laparoskopien am Menschen durch. Die Instrumente waren eine Kombination aus Optik, Saugspülung und Zange. 1983 erfand der ungarische Arzt Veres eine Punktionsnadel zur Insufflation des Pneumoperitoneums (=Luftgefüllter Bauch). Die so genannte Veres-Nadel findet noch heute in der modernen minimal invasiven Chirurgie Verwendung. 1941 wird mit der Gründung von The American Gastroscopic Group die Gastroenterologie als Fach anerkannt. Die Euphorie der Thorakoskopie endete jedoch Anfang der 60er. Erst nach dem 2. Weltkrieg, nachdem der Schwerpunkt der Entwicklung nach Amerika verlagert wurde, ging die Entwicklung wieder schneller voran. Der Gebrauch von Sauerstoff oder Luft zur Erstellung des Pneumoperitoneums wurde von dem Schweizer Zollikofer revolutioniert, indem er den Gebrauch von CO 2 einführte. 1970 wurde in Deutschland das erste CO 2 -Pneu -Gerät entwickelt, welches eine automatische Volumen- und Druckregulierung ermöglichte. Zwei Jahre später wurde die American Association of Gynecological Laparoscopists (AAGL) gegründet. Sie erfasste in statistischen Untersuchungen mehrere Millionen Sterilisationseingriffe. Nach dem Krieg propagierten Kalk und Frangenheim in Deutschland die Laparoskopie. 1960 veröffentlichte Kalk mehr als 20 Publikationen über die diagnostische Laparoskopie und gilt damit zu den Vätern der modernen Laparoskopie. 1932 wurde das erste flexible Gastroskop von einem Arzt aus München entwickelt, welches durch ein Linsensystem auch in der Beugung des - 38 -

Gastroskops Bilder übertragen konnte. Der Physiker Hopkins entwickelte das Hopkins-System, ein Luftlinsensystem, welches die Bildübertragung deutlich verbesserte. Im Jahr 1954 wurden neue fiberoptische flexible Endoskope mit der Hilfe von optischen Fasern gebaut. In den folgenden Jahren wurde wenig verbessert und weiterentwickelt. Etablierte Verfahren waren gynäkologische, laparoskopische und diagnostische Eingriffe, wie z.b. Sterilisationen. 1980 wurde die erste laparoskopische Appendektomie (=Blinddarmentfernung) durchgeführt. Jedoch traf diese Methode auf heftige Kritik der Chirurgen, die diese Methode als kriminelle Schlüssellochchirurgie bezeichneten. Das System wurde jedoch durch neue Hilfsmittel, wie z.b. eine endoskopische Hakenschere, immer weiterentwickelt und verbessert. Erst Anfang der 80er Jahre wurde es möglich eine Farbkamera an ein Endoskop zu koppeln. 1983 wurde dann ein System vorgestellt, dass aus einem elektronischen Chip, dem CCD- Chip, bestand. Während sich die Optik- und Wiedergabemöglichkeiten optimierten, wurden auch auf dem Gebiet der Dokumentation enorme Fortschritte unternommen. So können nun Operationen über Videoaufnahmegeräte mitgeschnitten und dokumentiert werden. Befunde können als Bilder über einen Farbdrucker ausgedruckt werden. Durch die Farbkameras und Bildschirme ist es heute möglich, dass mehrere Operateure gemeinsam operieren und zusammenarbeiten. Bis heute werden die Geräte, Techniken und Instrumente ständig überarbeitet, und in ihrer Handhabung verbessert. Chirurgen können aus einer Vielfalt an Instrumenten wählen. Studien haben die Erfolge der Laparoskopie bestätigt, so dass sie heute einen beträchtlichen Prozentsatz in der Chirurgie ausmacht. Sie ist nicht besser als die herkömmliche Chirurgie, ist aber für den postoperativen Heilungsprozess von großer Bedeutung. 3.1.1. Geräte und Instrumente Die video- endoskopische Chirurgie ist, wie kaum eine andere chirurgische Technik, auf spezialisiertes Equipment und geeignete Instrumente angewiesen. Dazu gehören Geräte zur Herstellung des Pneumoperitoneums, eine Optik- Fernsehkette, ein Spülund Saugsystem, ein Hochfrequenzstrom- System, Trokare und verschiedene andere Instrumente. - 39 -

3.1.2. Erst- oder Optiktrokar Eine laparoskopische Operation beginnt stets mit der Platzierung eines Erstzugangs in der Bauchdecke für die Anlage des Pneumoperitoneums und das Einbringen der Optik. Unterhalb des Bauchnabels wird mit einem Skalpell ein kleiner Schnitt gemacht, um die Veres- Nadel zur Herstellung des Pneumoperitoneums anzubringen. Anschließend wird der Optiktrokar gelegt. 3.1.3. Veres- Nadel Die Veres- Nadel ist ein Punktionsinstrument, speziell für die Anlage des Pneumoperitoneums. Sie besteht aus einer Hohlnadel, in deren Mitte sich ein stumpfer, hohler Trokar befindet, der eine seitliche Perforation für die Insufflation aufweist. Beim Eintreten in die Haut wird durch den ausgeübten Druck, der normalerweise aus der Hohlnadel herausragende Trokar in die Hohlnadel gedrückt, so dass die Spitze der Hohlnadel sich einen Weg durch die Bauchdecke bahnen kann. Sobald diese den freien Bauchraum errecht hat, schnellt der Trokar wieder nach vorn, so dass die Spitze der Hohlnadel keinen Schaden im Bauchinneren anrichten kann. Das Vorspringen des Trokars kann akustisch oder über eine optische Markierung überprüft werden. Anschließend wird ein Gasschlauch an den Trokar angeschlossen, um das Pneumoperitoneum aufzubauen. Ist dies geschehen, wird die Veres- Nadel entfernt und der Optiktrokar blind eingestochen. - 40 -

Abb. 3-1: Aufbau und Funktion der Veres- Nadel [26] a) die scharfe Spitz wird durch den Trokar geschützt b)durch den Druck auf das Gewebe wird der Trokar in die Hülse geschoben c) nach dem durchstechen des Gewebes springt der Trokar wieder hervor 3.1.4. Trokare Der Begriff Trokar beschreibt eigentlich nur den scharfen Obturator. Gemeint wird damit oft aber auch die Trokarhülse (=Zugang oder Port). Für den Erstzugang werden in der Regel 10-12- mm- Trokare verwendet, da die Optik meist einen Durchmesser von 10mm aufweist. Die Trokarhülse besitzt zum einen ein Lüer- Lock- Anschlusssystem, zum Anschließen des Gasschlauchs, sowie ein Ventil zum gasdichten Verschluss. Das Ventil wird immer dann geöffnet, wenn der Trokar bzw. die Optik eingeführt wird. Da es bei der Anwendung der Veres- Nadel, durch eine Fehlpunktion, zu Verletzungen großer Organe kommen kann, gibt es als Alternative die offene Laparoskopie. Hier wird die Bauchdecke mit Hilfe eines Skalpells und andern Hilfsmittel geöffnet und anschließend ein Trokar unter Einsicht in die Bauchhöhle - 41 -

platziert und fixiert. Diese Methode ist sicherer und nach einiger Routine wird keine zusätzliche Zeit benötigt. Vorteile sind unter anderem, dass so auch nach Voroperationen vorgegangen werden kann und es kosmetisch keinen Unterschied zu sehen gibt. a) b) Abb. 3-2 a, b: Trokar und Trokarhülse [26] 3.1.5. Pneumoperitoneum Unter Vollnarkose fällt das Abdomen, auf Grund der Muskelrelaxantien, in sich zusammen, so dass vorerst kein operatives Manöver möglich ist. Durch einen Gas- Insufflator lässt sich das Abdomen zu einer domartigen Kuppel erweitern. So kann die Übersicht verbessert werden und ein maximaler Bewegungsfreiraum für die Instrumente geschaffen werden. CO2 ist das meist verwendete Gas. Es ist nicht entflammbar, so dass problemlos mit HF- Strom gearbeitet werden kann. Außerdem ist es zusätzlich biologisch verträglich und wird vom Körper nach der Operation über die Organe absorbiert. Über die Blutbahnen wird es in die Lunge transportiert und abgeatmet. Alternative Gase, wie Helium und Stickstoffoxid, werden selten und nur bei kurzen - 42 -

Eingriffen verwendet, da sie schlecht vom Körper absorbiert werden können. Außerdem besteht eine erhöhte Entflammbarkeit. Die gaslose Laparoskopie wird bisher nur bei Risikopatienten eingesetzt. Durch ein mechanisches Retraktionssystem wird die Bauchdecke zeltartig angehoben. Jedoch ist die Bewegungsfreiheit eingeschränkter und die Übersicht geringer. 3.1.6. Gas- Insufflator Der Gas- Insufflator sorgt dafür, den Gasfluss und den nötigen Druck in der Bauchhöhle zu kontrollieren. Er ist an einer Gasflasche angeschlossen und gibt den programmierten Gasfluss über einen Schlauch und einen Trokar in die Bauchhöhle. 3.1.7. Bildübertragungssystem Das Bildübertragungssystem besteht aus einer Optik, einem Lichtleiter und einer Lichtquelle, einer Kamera und einem Monitor. 3.1.7.1. Optik Die Optik arbeitet bis heute noch mit dem von Hopkins entwickelten Stablinsensystem. Das Licht wird dabei durch Quarzstäbe geleitet und an Luftlinsen gebrochen. Der Optikdurchmesser ist im Normalfall 10mm, jedoch können dank dem Hopkinssystem auch Optiken mit kleineren Durchmessern hergestellt werden ohne Qualitätseinbußen an Bild und Licht zu erhalten. Die Optiken lassen sich in eine 0 - Geradeausoptik und in Winkeloptiken (30, 45 ) unte rteilen. Die Geradeausoptik muss senkrecht auf die zu operierende Stelle gehalten werden, Winkeloptiken lassen es zu, dass auch versteckte anatomische Ecken ins Sichtfeld kommen. Ein Problem der Optik ist das Beschlagen und Verschmutzen der Linse. Heißes Wasser und eine Kompresse zum Trocknen eignen sich am besten, um diese wieder sauber zu bekommen. - 43 -

Abb. 3-3: Hopkins- Stablinse [26] 1)und 5) Fiberglaslichtleitung 2) Objektiv 3) uns 4) Stablinsen und Umkehrsystem 6) Okular 3.1.7.2. Kaltlichtquelle und Lichtleiterkabel Die Kaltlichtquelle besteht meistens aus einer Halogen- oder Hochdruckmetalldampflampe. Durch einen Wärmeschutzfilter und eine Gebläsekühlung wird ein Wärmeaustritt vermieden, ohne dass es zu einer Verminderung der Lichtintensität kommt, welche sich über die Videokamera regulierbar ist. Der Lichtleiter besteht aus Glasfaserbündeln, die das Licht von der Lichtquelle bis hin zur Spitze der Optik leiten. Sind Glasfasern im Inneren des Lichtleiters beschädigt, kann die Stärke der Lichtintensität nicht gehalten werden. 3.1.7.3. Videokamera Durch die Erfindung der endoskopischen Videotechnik, wurde ein wesentlicher Teil zur Verbreitung der video-endoskopischen Chirurgie beigetragen. Auf dem Objektiv - 44 -

der Optik befindet sich eine Kamera mit einem CCD- Chip, die das Bild in elektrische Signale umwandelt und auf einem Bildschirm wiedergeben. Die Kamera und der Monitor gehören zu einem Videoturm. Brennweite und Fokus lassen sich über Ringe an der Kamera einstellen. Am Basisgerät des Videoturms lassen sich weitere Einstellungen festlegen, wie ein Weißabgleich oder die Luxstärke des Lichts. Die modernen Kameras besitzen je Grundfarbe einen CCD- Chip, wodurch eine bessere Bildqualität und eine neue Bildtiefe erreicht werden. Heute gibt es sogar schon Kameras, die Signale über Funk weiter an den Videoturm geben. Dadurch können Kabel eingespart und ein überschaubares Operationsumfeld geschaffen werden. Vor jeder Operation muss ein Farbabgleich durchgeführt werden, bei dem das Farbsystem der Kamera kalibriert wird. Dazu wird die Kamera auf eine weiße Fläche (z.b.: eine Kompresse) gehalten und gleichzeitig auf den Knopf für die White- Balance- Einstellung gedrückt, wodurch die Farbparameter der Grundfarben wieder neu definiert und festgelegt werden. 3.1.8. Dokumentation Durch die Übertragung des Bildes auf einen Monitor ist es dank der heutigen Technik möglich einen Mitschnitt oder Teilmitschnitt der Operation zu machen, um eine perfekte Dokumentation und Qualitätskontrolle durchzuführen. Teilweise geschieht dies noch über Videorecorder und Videokassetten, bei moderneren Geräten kann die Dokumentation auch schon direkt auf eine DVD oder sogar einen USB- Stick gespeichert werden. Auf diese Weise können auch einzelne Bilder festgehalten oder Befunde dokumentiert werden. 3.1.9. Videoturm Es hat sich bisher als sehr hilfreich erwiesen, alle Geräte zur Bildübertragung und Dokumentation so wie den Insufflator auf einem Videoturm unter zu bringen. Eine zusätzliche Halterung der CO 2 - Gasflasche ist ebenso vorgesehen. Auf diese Weise ist man im OP- Saal flexibel mit der Ausrichtung des Patienten und den Geräten, da diese durch den Turm problemlos und schnell umplatziert werden können. Durch die Routine der Operateure und OP- Schwestern/ -Pfleger ist die Bedienung des Equipments in der Praxis einfach und problemlos. Der Turm kann ohne Umbau für eine Vielzahl an Operationen benutzt werden. - 45 -

Abb. 3-4: Videoturm mit Ausstattung [26] 1) Kaltlicht 7) Lichtleiterkabel 2) Kamerabasisgerät 8) Gasleitung 3) Monitor 9) Arbeitstrokar 4) CO 2 -Insufflator 10) Abdomen 5) Kamera 11) Optiktrokar 6) Optik Abb. 3-5: Videoturm 3.1.10. Spülung und Absaugung Auf keinem Gebiet der Chirurgie ist ein Saug- und Spülsystem so notwendig, wie in der Video- endoskopischen Chirurgie, da hier ohne Kompressen gearbeitet wird. Schon bei kleinsten Verletzungen der Blutgefäße können sich die Sicht- und Lichtverhältnisse drastisch verschlechtern. Eine Kombination aus Absaugung und Spülung mit auswechselbaren Saugrohren hat sich als unverzichtbar erwiesen. Je nach Situation können Spülrohre in verschiedenen Größen und mit verschieden Köpfen aufgesetzt werden. Durch einen Spülbeutel mit bis zu 5l Kochsalzlösung ist ein Auswechseln des Spülbeutels während der Operation nicht nötig. Die abgesaugte Flüssigkeit wird in Messzylindern aufgefangen, wodurch sich aus der Differenz der Spül- und Absaugflüssigkeit die Menge an verloren- gegangenem Blut leicht errechnen lässt. Beim Wechseln der Spülflaschen können Wassertropfen auf empfindliche Geräte gelangen, weshalb das Spül- Saug- System abseits von den anderen Geräten untergebracht wird. - 46 -

Abb. 3-6: Verschiedene Spül- und Saugaufsätze [26] 3.1.11. Hochfrequenzstrom in der video- endoskopischen Chirurgie Der Hochfrequenzstrom ist ein wichtiger Bestandteil der video- endoskopischen Chirurgie. Durch die Verwendung einer Optik durch die minimalen Zugänge besteht die Gefahr, bei kleinsten Blutungen, von einem Verlust der Sichtbarkeit, der Lichtintensität, der Sehschärfe oder der Unübersichtlichkeit, weshalb beim Trennen von Geweben und kleinen Blutgefäßen gerne mit Hochfrequenzstrom gearbeitet wird. So können beim Schneiden Blutungen sofort gestoppt und Blutgefäße versiegelt werden. Je nach Anwendungsgebiet in der Elektrochirurgie kann es zu Temperaturen von 60 C- 100 C kommen. In der Elektro chirurgie unterscheidet man zwischen monopolarer und bipolarer Applikationstechnik. Die monopolare Applikationstechnik besitzt an den Instrumenten einen Pluspol. Der Minuspol wird auf der Haut des Patienten angebracht. Bei der bipolaren Applikationstechnik besitzt das Instrument beide Pole. - 47 -

Abb. 3-7: Verschieden Techniken der Koagulation (K= Koagulationszone) [26] a) Andrucktechnik b) Einstechtechnik c) Greiftechnik 3.1.12. Instrumente Da sich die Instrumente in der video- endoskopische Chirurgie im Aufbau stark von den Instrumenten der offenen Chirurgie unterscheiden, muss sich der Operateur mit der Wirkungsweise und Handhabung vertraut machen. Die Instrumente werden in Einmalinstrumente und wieder verwendbare Instrumente unterschieden. Nicht alle Instrumente sind zur Wiederverwendung gleich gut geeignet, da sie durch den mehrfachen Gebrauch abgenutzt werden, oder in der Reinigung einen zu hohen Zeitanspruch benötigen. Bei diesen Instrumenten (z.b.: Trokare, die an Schärfe nachlassen und schwer zu reinigen sind) lohnt es sich diese als Einmalinstrumente herzustellen. Durch eine kostengünstige Massenproduktion werden die Instrumente billiger. Andere Instrumente wie z.b. Scheren oder Fasszangen können ohne Probleme wieder verwendet werden. Heute gibt es eine Vielzahl an Instrumenten, die aus einem wieder verwendbarem Teil und einem Einmalteil zusammengesetzt werden können. Die Aufsätze, die aufwendig in der Reinigung und Aufarbeitung sind, werden nach einmaligem Gebrauch entsorgt, während das Basisinstrument gereinigt und wieder verwendet wird. - 48 -

3.1.13. Arbeitstrokar Bei einer OP in der Bauchregion werden außer dem Erst- bzw. Optiktrokar 1-4 weitere Arbeitstrokare benötigt. Es werden dabei Trokare von einem Durchmesser von 5-33 mm verwendet. Einmaltrokare werden aus Kunststoff hergestellt und bieten daher einen Vorteil für die Elektrochirurgie, da diese eine isolierende Funktion haben. Wieder verwendbare Trokare bestehen aus Edelstahl. Um das Pneumoperitoneum zu gewährleisten, besitzen die Trokare luftdichte Ventile. Besitzen Instrumente einen kleineren Durchmesser als für den Trokar geeignet wäre, werden so genannte Reduzierhülsen oder kappen auf den Trokar aufgesetzt. Mittlerweile kommen Trokare zum Einsatz, die durch eine flexible Gummimembran für unterschiedliche Durchmesser geeignet sind. 3.1.14. Hochfrequenzstrom- Instrumente zum Schneiden Um Gewebepräparationen und schnitte so blutfrei wie möglich durchführen zu können, kommen hier Instrumente mit Hochfrequenzstrom zum Einsatz. Scheren werden durch das Freipräparieren von Organen mit Hochfrequenzstrom schnell stumpf, weshalb der Dissektionshaken einen Vorteil erlangt. Durch das Aufladen von Gewebeportionen und das anschließende Anheben des Hakens wird das Gewebe gezielt durchtrennt. Die Isolation der Instrumente muss vor der Operation immer geprüft werden. - 49 -

Abb. 3-8: HF- Instrumente zum Schneiden. Um eine einfache Reinigung zu gewährleisten, sind viele Komponenten austauschbar. [26] 3.1.15. Hochfrequenzstrom- Instrumente zum Koagulieren Fasszangen mit einem Durchmesser von 5- mm eignen sich am besten zur HF- Koagulation von Blutungen an kleineren Gefäßen. Durch verschiedene Ausführungen der Zange (gerade oder abgewinkelt) können kleine Gefäße problemlos gefasst und koaguliert werden. Es können außerdem kleine Gefäße frei präpariert werden, um dann mit Klammern oder Clips versiegelt zu werden. 3.1.16. Fassinstrumente mit Arretierung Organe, die entfernt werden sollen, müssen vom Assistenten in einer bestimmten Position gehalten werden, um dem Chirurgen eine Präparation oder Dissektion zu ermöglichen. Fassinstrumente mit Arretierung durch eine automatische Rückstellfeder sind gut dazu geeignet. Die Zangen gibt es in verschieden Ausführungen, je nach Organ. - 50 -

Zur stumpfen Präparation kann ein Gewebebusch in die Zange geklemmt werden. Der Vorteil dieser Methode liegt in der Handhabung, Effizienz, Vielseitigkeit und den günstigen Kosten. Abb. 3-9: Verschiedene Fassinstrumente mit oder ohne Arretierung [26] 3.1.17. Bergebeutel Oft ist eine Bergung von Gewebe oder Organen über einen Bergetrokar nicht mehr möglich, da die zu bergenden Präparate zu groß dafür sind, oder beschädigt werden können. Ein zell- und wasserdichter Bergebeutel kommt dabei zum Einsatz. Der Bergebeutel ist mit einer Tabaksbeutelnaht versehen, um einen Teil des Präparats darin festzuhalten, um dieses der Länge nach zu bergen. Fällt das Organ im Bergebeutel in sich zusammen ist eine Bergung, auf Grund der Größe, kaum mehr möglich. - 51 -

Abb. 3-10: Bergebeutel mit Tabaksbeutelnaht zum Zuziehen [26] Beim Zuziehen der Naht wird das Organ an der schmalsten Stelle in der naht eingeklemmt und kann nun der Länge nach geborgen werden. 3.1.18. Clip- Applikatoren Um das video- endoskopische Nähen zu erleichtern, werden vermehrt Clip- Applikatoren eingesetzt. Dabei können diese aus Metall (Titan) sein, nur zum Einmal- Gebrauch bestimmt sein, wieder verwendbar sein, oder vom Körper in 3- bis 4 Monaten resorbierbar sein. Die Clips gibt es in unterschiedlichen Größen (von 5,0 mm bis 13,7 mm), um für bestimmte Gefäße optimal abgestimmt zu sein. Je nach Art des Clips, gibt es verschiedene Verschlussvarianten, so dass sich der eine Clip, zuerst an der Spitze schließt und dann anschließend den Clip-Körper schließt, während andere Clips zuerst den Körper und dann die Spitze verschließen. Diese Unterschiede haben jeweils Vor- und Nachteile, die der Operateur mit seiner eigenen Operationstechnik und auf die gegebenen Umstände hin abwägen muss. - 52 -

Abb. 3-11: Verschluss eines Blutgefäßes durch so genannte PDS- Clips [26] 3.1.19. Hernien- Stapler Der Hernien- Stapler ist eine Art Tacker, der gezielt einzelne Klammern setzten kann. Er wird meist dann eingesetzt, wenn Gewebsränder miteinander verbunden werden sollen, oder um Prothesenmaterial an einem Gewebe zu fixieren. Der Hernien- Stapler weist einen drehbaren Schaft auf, um Fehlplatzierungen unter Beobachtung auszuschießen. Durch einen erzeugten Gegendruck mit dem Fingers des Operateurs kann die einzelne Klammer tief ins Gewebe greifen und sicheren Halt der Klammernaht garantieren. Bei der Platzierung der Klammern muss darauf geachtet werden, dass Nerven und Gefäße nicht verletzt werden. 3.1.20. Klammernahtgeräte Lineare Klammernahtgeräte kennt man bereits aus der offenen Chirurgie und hat diese Technik nun auch für die Video-Endoskopie entwickelt. Sie werden zur Durchtrennung und Absetzung von Organen (z.b.: Appendix, Lunge, Magen, Darm), von gefäßreichen Strukturen (z.b.: Mesenterium) und größerer Gefäße verwendet. Das Klammernahtgerät wird an dem zu durchtrennenden Gefäß oder Organ angesetzt und setzt über je Seite eine dreireihige Klammernaht. Das Gefäß oder Organ ist an zwei Seiten fest verschlossen, so dass nun das Organ oder Gefäß - 53 -

zwischen den Klammernähten durchtrennt werden kann. Die Klammernahtgeräte haben je nach Einsatz eine Länge von 35 mm bis 60 mm. Die Klammern selbst werden differenziert nach Gefäß- und Organklammern. Der Schaft des Klammernahtgerätes lässt sich um 35 abwinkeln und zusätzlich um 360 drehen. Allerdings erfordert das Klammernahtgerät eine Trokarhülse von 12 mm Durchmesser. Abb. 3-12: Klammernahtgerät der Firma Ethicon Abb. 3-13: Nachfüllmagazin Abb. 3-14: Klammernahtgerät mit einer Skizze der Klammernaht [26] Oberhalb und unterhalb der Schneide werden je drei Reihen Klammern gesetzt. 3.1.21. Tabaksbeutelnahtklemme Die Tabaksbeutelnahtklemme ist dem Klammernahtgerät vom Aussehen sehr ähnlich, wird jedoch nur zum Setzten einer Tabaksbeutelnaht eingesetzt und nicht zum Durchtrennen von Organen oder Gefäßen. Das Organ wird an der Stelle, an der die Naht gesetzt werden soll mit der Klemme gegriffen. Die Klemme fädelt nun die Organseiten auf beiden Seiten des Gerätes auf einen Faden. Nach dem Abnehmen der Klemme bleibt eine geöffnete Tabaksbeutenaht am Organ zurück, welche auf Wunsch zugezogen werden kann und somit das Gefäß sicher verschließt. - 54 -

3.1.22. Zirkuläres Klammernahtgerät Das zirkuläre Klammernahtgerät oder auch Zirkulärstapler hat seinen Ursprung in der offenen Chirurgie und wird z.b. nach einer Dickdarmresektion eingesetzt. Durch den Zirkulärstapler können die offenen Darmenden wieder miteinander verbunden werden. Der Zirkulärstapler besteht aus zwei Teilen (Andruckplatte und Zentraldorn), die an jeweils einem Darmende angebracht werden. Die Andruckplatte ähnelt von der Form einem Nagel mit einem sehr großen Kopf und einer stumpfen Spitze. Sie (der Kopf ) wird in das proximale Darmende platziert und mit einer Tabakbeutelnaht, die zuvor gelegt wurde, fixiert. Nun schaut die Spitze der Andruckplatte vorne aus dem Darm heraus. Der Zentraldorn (auch dieser ähnelt einem Nagel mit großem Kopf) wird über den After mit dem Dorn voraus in den Darm geschoben, wobei der Darm von dem Dorn durchstochen wird und somit der Dorn im Darm fixiert wird. Der Dorn und die Spitze der Andruckplatte werden nun in einander gesteckt und der Dorn soweit durch den After zurückgezogen, dass sich zwischen den Köpfen der Zirkulärstaplerteile nur noch Darm befindet. Durch aneinander pressen dieser Köpfe kann nun eine kreisförmige Klammernaht um den Zirkulärstapler herum gesetzt werden, der die Darmenden miteinander verbindet. Die Darmenden, die noch in den Köpfen der Zirkulärstaplerteilen klemmen, werden kreisförmig abgeschnitten und zusammen mit dem Zirkulärstapler durch den After wieder entfernt. - 55 -

Abb. 3-15: Zirkuläres Klammernahtgerät 3.2. Darmresektion am Beispiel des kolorektalen Karzinoms (Darmkrebs) Nachdem der Patient auf dem OP-Tisch richtig für die kommende Operation gelagert wurde und die OP-Assistenten den OP-Saal vorbereitet haben, kann die Operation beginnen. Neben dem OP-Tisch steht der Videoturm, der Gas- Insufflator und die verschiedensten Instrumente liegen ausgebreitet auf einem Tisch, so dass ein Assistent diese, sobald sie benötigt werden, dem Operateur reichen kann. Für die Operation sind mindestens fünf Zugänge nötig. Der Erst- bzw. Optiktrokar wird mit Hilfe der Veres-Nadel gelegt und das Peritoneum mit CO 2 aufgefüllt, so dass nun auch die anderen Zugänge sicher gelegt werden können. Ein Zugang wird für die Optik benötigt, welche von einem Kamera-Assistenten geführt wird. Die anderen Zugänge sind für die Instrumente des Operateurs und teilweise für einen OP- Assistenten nötig. Da der Dickdarm am Rektum schwer zugänglich ist, muss hier mit mehreren Operateuren gearbeitet und assistierte Hilfestellung gegeben werden. Zum Beispiel wird auch das Spül- und Absaugsystem von einem zweiten Operateur bedient und gelenkt. Zu Beginn muss der Dickdarm frei präpariert werden, um später - 56 -

einen guten Überblick und einen leichten Zugang zu ihm zu haben. Dabei müssen Fettgewebe vom Darm entfernt und Blutbahnen verschlossen werden. Der Darm wird von Blutbahnen versorgt, an denen auch das Lymphabstromgebiet liegt. Im Gegensatz zum Brustkrebs kann man Darmkrebs auch dann noch heilen, wenn bereits einige Lymphknoten bis zu einem gewissen Grad befallen sind. Um jedoch eine Streuung des Krebses über das Lymphabstromgebiet zu vermeiden, müssen der betroffene Darmteil und das zum Darm gehörende Lymphabstromgebiet entfernt werden. Ist das Krebsgeschwür nach der Freipräparation genau lokalisiert, kann mit der Entfernung und Bergung des Darmabschnittes begonnen werden. Der Darm wird dazu mit Hilfe eines Klammernahtgerätes im sicheren Abstand zum Krebsgewebe verschlossen und getrennt. Das Klammernahtgerät wird dabei an den zu durchtrennenden Stellen des Darms angesetzt und mit je eine dreireihigen Klammernaht auf beiden Seiten der Schneide verschlossen. Anschließend kann die Schneide des Klammernahtgerätes den Darm durchtrennen. Sind beide Darmenden über das Klammernahtgerät getrennt worden, muss der Darmteil zusammen mit dem Lymphabstromgebiet über einen Bergebeutel durch die Bauchwand geborgen und untersucht werden. Abb. 3-16: Der Darm wird mit Hilfe der Klammernahtgerätes durchtrennt. [26] Abb. 3-17: Um eine vollständige Entfernung des Krebses zu gewährleisten, muss der Darmteil mit dem Krebsgeschwür und dem Lymphknotenabstromgebiet entfernt werden. [26] - 57 -

Dabei muss der Darm der Länge nach in den Bergebeutel, da dieser ansonst zu groß wäre, um ihn zu bergen. Die Darmenden im Patienten werden nun wieder über einen Zirkulärstapler miteinander verbunden. Dabei wird das proximale Ende des Darms mit einer Tabaksbeutelnaht versehen und unter Ablassen des Pneumoperitoneums aus der Bauchwand herausgezogen. Dort wird nun die Andruckplatte des Zirkulärstaplers mit Hilfe der Tabaksbeutelnaht fixiert. Abb. 3-18: Bergen des befallenen Darmteils der Länge nach mit Hilfe des Bergebeutels aus der Bauchdecke [26] Abb. 3-19: Verschlossenes Darmende mit Klammern des Klammernahtgerätes (links). Das proximale Darmende wird aus der Bauchdecke gezogen, um die Andruckplatte des Zirkulärstaplers daran zu platzieren (rechts). [26] Der Zentraldorn des Zirkulärstaplers wird vom After her im anderen Darmende platziert, wobei die Darmwand mit dem Dorn durchstochen wird. Nachdem das proximale Darmende mit der Andruckplatte wieder zurück in das Peritoneum gebracht wurde, werden nun beide Teile des Zirkulärstaplers verbunden. Durch eine kreisförmige Klammernaht werden beide Darmenden wieder verschlossen. Der Zirkulärstapler schneidet sich nun kreisförmig aus dem Darm frei und kann über den - 58 -

After entfernt werden. Das Pneumoperitoneum kann nun abgelassen werden und die minimalen Schnitte für die Trokare können genäht werden. Die restliche Luft im Peritoneum wird vom Patienten über die Organe aufgenommen und abgeatmet. 3.3. Vor- und Nachteile der minimal- invasiven Chirurgie Studien haben bewiesen, dass die minimal- invasive Chirurgie von ihren Leistungen nicht besser oder schlechter ist, als die offene Chirurgie. Allerdings ist der Operationsaufwand um einiges höher und zeitaufwendiger. Während man in der offenen Chirurgie zwei Hände zum operieren hat, hat man in der minimal- invasiven Chirurgie nur noch zwei Finger (je ein Instrument) pro Hand. Die Geräte müssen also speziell für die minimal invasive Chirurgie entwickelt und angepasst werden. Ein großer Vorteil entsteht durch den Einsatz einer Optik. Auf dem Monitor werden, durch eine Vergrößerung des Übertragungsbildes, sogar Nerven und kleine Blutgefäße gut sichtbar, so dass ein präziseres Arbeiten möglich wird. Mit den feinen Instrumenten der minimal- invasiven Technik werden das Gewebe und auch die Bauchwand weniger traumatisiert. Da immer nur in kleinen Schritten präpariert werden kann, können Blutungen besser von Beginn an vermieden werden und blutarm und schonend operiert werden. Vor allem bei der Darmentfernung (Darmresektion) hat sich herausgestellt, dass es keinerlei Qualitätseinbußen in der Chirurgie durch den Einsatz von minimal- invasiver Technik gab. Im Trend des heutigen Krankenhausmanagements werden Liegezeiten der Patienten stetig verkürzt, dass sich das Motto des Fast Tracks (schnelle Schiene) eingebürgert hat. Da es in der minimal- invasiven Chirurgie zu immer weniger Komplikationen kommt, kann auch im Bereich der Chirurgie das Motto aufrecht gehalten werden. Der Patient kann kurz nach der OP schon wieder aufstehen, essen, trinken und schnell entlassen werden. Für den Patienten liegt der Vorteil des Fast Tracks darin, dass er nicht aus seinem Rhythmus herausgerissen wird und eine schnelle psychische Heilung auch den körperlichen Heilungsprozess vorantreibt. - 59 -