МАЛОГАБАРИТНОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ПОЛОСТЕЙ

Полезная модель относится к медицине, а именно к ультразвуковой терапии и может быть использовано в хирургии для санации обширных послеоперационных полостей.
Известно устройство [RU 2248226 С2, 2005], содержащее аспирационную трубку с боковыми отверстиями и, проходящую внутри нее, ирригационную трубку. Ирригационная трубка соединена на рабочем конце с форсункой струйного действия, представляющей собой полый разборный цилиндр с отверстиями, имеющими внутри ультразвуковой излучатель с проводником к генератору ультразвуковой частоты. Излучатель с проводником выполнены с возможностью введения ультразвуковых колебаний в раствор антисептика.
Описанное устройство не позволяет осуществлять озвучивание всей брюшной полости и производить изменение генерируемой частоты ультразвука в области собственных резонансных частот пьезокерамических излучателей - которое способствует более интенсивному проникновению лекарственных веществ.
Известно устройство для лечения гнойных полостных ран ультразвуком [RU 2003362 C1, 1993], включающее генератор ультразвуковых колебаний и излучатель, выполненный в виде гибкого модуля, состоящего из набора керамических шайб, помещенных в полиамидную трубку. Устройство выбрано в качестве прототипа.
Вышеописанное устройство не позволяет осуществлять широкого одновременного облучения нескольких зон обширных послеоперационных полостей, что ограничивает воздействие ультразвука.
Задача полезной модели разработать ультразвуковые устройства для эффективного озвучивания ультразвуковыми колебаниями обширных послеоперационных полостей в течении требуемого времени, например, грудной, брюшной полости, и послеоперационных полостей другой локализации.
Улучшение лечебного действия достигается за счет более интенсифицированного лекарственного и физического воздействие на ткани и клетки внутренних полостей человека путем их облучения ультразвуковыми колебаниями различной частоты.
Поставленная задача достигается тем, что предложено малогабаритное многоканальное устройство для ультразвуковой терапевтической обработки послеоперационных полостей.
Новым является то, что оно содержит n ультразвуковых излучателей, пригодных для размещения в полости человека и блок управления устройства, имеющего n выходов для соединения с вышеупомянутыми ультразвуковыми излучателями.
Кроме того, в качестве ультразвуковых излучателей использованы пьезокерамические излучатели, выполненные в виде дисков, металлизированные обкладки которых покрыты герметичным, акустически согласованным слоем.
Кроме того, блок управления устройства содержит блок формирования несущей частоты ультразвукового сигнала и блок управления сканированием несущей частоты, усилитель мощности ультразвукового сигнала и блок управления мощностью излучения, разветвитель мощности, имеющий n выходных каналов, блок индикации излучения, имеющий n входных и n выходных каналов, блок питания на аккумуляторных батареях, при этом блок питания соединен с блоком формирования несущей частоты и усилителем мощности, выход усилителя мощности соединен с входом разветвителя, а n выходы его соединены с соответствующими n входами блока индикации излучения, выходы которого соединены с соответствующими n ультразвуковыми излучателями.
Кроме того, ультразвуковые излучатели соединены с блоком управления устройства при помощи пары протяженных проводников, расположенных внутри силиконовых катетеров, электрически соединяющих ультразвуковые излучатели с n выходными каналами блока управления устройства.
Кроме того, дополнительно в блоке управления устройства на его лицевой панели расположены: светодиодные излучатели, показывающие наличие ультразвукового излучения в каждом n канале, индикаторы уровня мощности излучения, переключатель режимов мощности; и аккумуляторы внутри корпуса блока управления.
Кроме того, дополнительно устройство может содержать зарядный блок для зарядки аккумуляторов, расположенных в блоке управления устройства, выполненный в виде сетевого адаптера.
Кроме того, блок управления выполнен с возможностью его размещения на теле человека.
Кроме того, блок управления выполнен с возможностью генерирования ультразвуковых сигналов с частотой 400-500 кГц.
По мнению большинства авторов, основным звеном в комплексном лечении острого разлитого перитонита является санация брюшной полости. Существуют и внедрены в клиническую практику различные ее способы, но даже самая тщательная интраоперационная обработка не позволяет добиться полной стерильности брюшины [1, 2, 3, 6].
С 60-70-х годов 20 века для санации гнойно-некротических полостей стали применять ультразвук [4, 5]. Для обработки воспаленной брюшины и механического удаления некротических масс использовали ультразвук низкой частоты (26,5 кГц) и ультразвук средней частоты (300 кГц), озвучивание проводили в среде антисептиков. Для генерации ультразвуковых волн использовали стационарные аппараты. Авторы отметили, что в результате применения ультразвука низко- и среднечастотного диапазона, отмечен стойкий бактерицидный эффект. Отрицательными моментами выше указанных устройств озвучивания являются кратковременность воздействия, наличие громоздкого стационарного генератора с блоком питания. Таким образом, несмотря на попытки применение различных стационарных устройств для ультразвуковой санации брюшной полости при разлитом гнойном перитоните, ряд вопросов остается открытым. Для улучшения методики необходимо разработать новые способы и устройства озвучивания брюшной полости в комплексном лечении больных перитонитом.
В предлагаемом изобретении предложено малогабаритное многоканальное устройство, которое позволяет осуществлять непрерывную ультразвуковую санацию обширных послеоперационных полостей, за счет использования n-го количества однотипных ультразвуковых излучателей располагаемых в разных зонах полости человека. При этом ультразвуковые излучатели пригодны для размещения их на длительное время в полости человека. Пьезокерамические ультразвуковые излучатели (УИ1, УИ2....УИn), имеют металлизированные обкладки, покрытые герметичным, акустически согласованным слоем. Обкладки электрически соединены парой проводников, расположенных внутри силиконовых катетеров, с электронной частью блока управления устройства. В блоке управления расположены: светодиодные излучатели, показывающие наличие ультразвукового излучения в данном канале; индикатор уровня мощности излучения; переключатель уровня мощности. Зарядка аккумуляторов, расположенных внутри блока управления, осуществляется сетевым выносным зарядным устройством-адаптером.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами.
На фиг.1 представлена блок - схема стационарного многоканального устройства для ультразвуковой санации внутренних полостей организма человека.
На фиг.2 представлен схематический вид стационарного многоканального устройства для ультразвуковой санации внутренних полостей организма человека.
Малогабаритное многоканальное устройство для ультразвуковой терапевтической обработки послеоперационных полостей (фиг.1) состоит из блока управления устройства 1 и ультразвуковых излучателей 2 (УИ1-УИn), выполненых в виде дисков, диаметром 20 мм и толщиной 5 мм из пьезокерамики марки ЦТБС-8, которые соединяются с блоком управления с помощью электрических проводников, помещенных в силиконовый катетер 3. Блок управления 1 устройством содержит микропроцессорный блок формирования ультразвуковых сигналов в диапазоне 400-500 кГц - блок формирования несущей частоты 4 (фиг.2.). Перестройка частоты в данном диапазоне происходит с помощью блока управления сканированием 5. Усиление ультразвуковых сигналов обеспечивается с помощью усилителя мощности 6. Изменение мощности излучения осуществляется блоком управления мощностью 7. Раздачу ультразвуковых сигналов к разным пьезокерамическим излучателям обеспечивает разветвитель мощности 8. Индикацию наличия ультразвукового излучения на каждом УИ обеспечивает блок индикации 9. Питание электронной части устройства осуществляется блоком питания 10 на аккумуляторных батареях типа АА емкостью не менее 1500 мА/ч. Периодическую зарядку аккумуляторов обеспечивает зарядное устройство - сетевой адаптер 11.
Устройство работает следующим образом.
Ультразвуковое облучение внутренних полостей человека в широкой области осуществляется с помощью ультразвуковых излучателей 2 (УИ1-УИn) (фиг.1), которые располагаются равномерно в проблемных зонах, где требуется ультразвуковая терапия. Малые габариты и вес блока управления устройства 1 позволяют обеспечивать его расположение на теле человека фиксируя его лейкопластырем. Вывод гибких силиконовых катетеров с проводниками 3 из брюшной полости к блоку управления устройства 1 осуществляется через дренажную трубку (не показана), вставленную в послеоперационный разрез.
Перед применением прибора осуществляется зарядка аккумуляторных батарей в блоке питания 10 (фиг.1). Зарядка производится с помощью выносного сетевого адаптера 11. Светодиодный индикатор в блоке питания 10 сигнализирует о полной зарядке аккумуляторных батарей. После включения прибора блок формирования несущей частоты 4 вырабатывает ультразвуковые сигналы частотой 400-500 кГц. Управление изменением частоты в указанном диапазоне производится с блока управления сканированием частоты
5. Управляющие сигналы с блока 5 обеспечивают изменение несущей частоты от 400 кГц до 500 кГц с периодом изменения 10 Гц. Изменение несущей частоты в пределах от 400 до 500 кГц дает возможность гарантированного попадания формируемых ультразвуковых сигналов в область собственных резонансных частот пьезокерамических излучателей 2, на которых происходит наибольшая отдача ультразвукового излучения в среду, в которой находятся пьезокерамические излучатели. Увеличение амплитуды ультразвуковых сигналов, формируемых блоком 4, осуществляется усилителем мощности 6. С помощью блока управления мощностью излучения 7 осуществляется дискретное изменение уровней сигналов, подаваемых на пьезокерамические излучатели 2. Индикация уровня мощности осуществляется на 4-х сегментном светодиодном индикаторе, входящим в состав блока управления 7. Подаваемый с усилителя мощности 6 ультразвуковой сигнал распределяется разветвителем мощности 8 на n каналов в зависимости от количества используемых пьезокерамических излучателей 2. В качестве разветвителя мощности можно использовать высокочастотный трансформатор с n - количеством вторичных обмоток. Индикация ультразвукового излучения, осуществляемого пьезокерамическими излучателями 2, обеспечивается с помощью блока индикации 9 (фиг.2), в состав которого входят светодиодные индикаторы, зажигаемые при наличии тока в цепи излучения ультразвуковых сигналов в каждым из n каналов. Соединение каждого n канала блока индикации 9 с соответствующим пьезокерамическим излучателем УИn осуществляется двумя тонкими многожильными проводниками, помещенными в силиконовый катетер 3.
Исследовано влияние ультразвукового излучения предлагаемого устройства с одним ультразвуковым излучателем УИ на органы грудной и брюшной полости. Цель исследования: выяснить - оказывает ли данный прибор какое-либо вредное воздействие на внутренние органы. Исследование проведено на 20 белых крысах массой 200-220 грамм мужского пола. В стерильных условиях, под эфирным наркозом животным выполнялась лапаротомия. УИ помещался в свободную брюшную полость, рана передней брюшной стенки ушивалась послойно. УИ находился в брюшной полости от 1 суток до 21 суток. Животные выводились из опыта на 1, 3, 5, 7 и 21 сутки путем декапитации. Выполнялось морфологическое исследование легких, печени, селезенки, толстого и тонкого кишечника, почек. По данным гистологии на 1, 3, 5, 7 и 21 сутки нахождения УИ в грудной и брюшной полости патологических изменений со стороны внутренних органов выявлено не было. На основании выполненного исследования можно сделать вывод, что УИ не оказывает вредного воздействия.
5
6
7
8
Определена бактерицидная активность УИ относительно Г+ и Г- микроорганизмов. Исследование выполнялось in vitro и проводилось на микробной взвеси с концентрацией в физиологическом растворе 10, 10, 10, 10 КОЕ\мл, т.к. по данным бактериологических посевов пациентов с гнойными процессами эти концентрации встречаются чаще всего. Исследовались те представители микрофлоры, которые наиболее часто встречаются у пациентов с гнойными процессами различной локализации. Воздействию УИ подверглись следующие музейные штаммы микроорганизмов: Staphylococcus aureus. Streptococcus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Enterobacter, Enterococcus, Acinetobacter, C. Albicans. Воздействие осуществлялось в течение 1 суток, после чего выполнялся посев на твердые питательные среды. Результаты оценивали через 1 сутки по сравнению с контрольной группой. В результате исследования выявлено, что под действием УИ не отмечено роста колоний следующих бактерий: Staphylococcus aureus, Streptococcus, Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter, Enterococcus, Acinetobacter, C. Albicans. В то же время в контрольной группе отмечался обильный рост колоний микроорганизмов. Наряду с этим выявлено отсутствие влияния УИ на Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка). Обильный рост ее наблюдался как в контрольной группе, так и после воздействия УИ.
5
6
7
8
Таким образом, можно сделать вывод об эффективности УИ в отношении следующих микроорганизмов: Staphylococcus aureus. Streptococcus, Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter, Enterococcus, Acinetobacter, C. Albicans в концентрации 10, 10, 10, 10 м.т.\мл и безопасности его применения у пациентов.
Список литературы:
1. Андрейченко В.В. Роль аэробной и неклостридиальной анаэробной микрофлоры в возникновении и развитии гнойного перитонита // новости хирургии.- 2001.- Том.12. №2. -С.9-13.
2. Давыдов Ю.А., Ларичев А.Б., Волков А.В. Общий гнойный перитонит // Ярославль: Диа-пресс, 2000.- 120 с.
3. Ефименко Н.А., Яковлев С.В.,Современный взгляд на антибактериальную терапию интраабдоминальных инфекций // CONSILIUM-MEDICUM. Том 06/N 1/2004 Государственный институт усовершенствования врачей Министерства обороны РФ, Москва; Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова
4. Исмайлов А.А., Кулиев Р.А. Лечение гнойно-септических заболеваний у детей с использованием ультразвуковой кавитации // Вестник хирургии, 1984-№10 С.96-98
5. Филиппов С.И., Козлов К.К., Кононов А.В. Применение низкочастотного ультразвука с целевыми газообразными агентами при остром распространенном перитоните // Хирургия, 2001-№3 С.12-14
6. Дамбаев Г.Ц., Гюнтер В.Э., Мезенцев Г.Д., Махнев А.В., Соловьев М.М. Использование новых технологий в лечении перитонита // Томск: изд. ТПУ, 1998.-192 с.