КРИОХИРУРГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области медицинской техники, а именно криохирургическим устройствам, и может быть использована для проведения эндоскопических операций с целью криодеструкции новообразований печени и поджелудочной железы.
Известны устройства для криохирургии, предназначенные для использования при открытых оперативных вмешательствах и оперативных вмешательствах, выполняемых эндоскопическим путем [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]. В качестве криоагента в основном используется жидкий азот [9]. Недостатками известных устройств является ограниченная область применения в условиях оперативных вмешательств, выполняемых эндоскопическим доступом.
Конструктивное устройство рабочих частей криохирургических инструментов для проведения лапароскопических операций должно соответствовать специфическим требованиям, предъявляемым к этим инструментам, таким как:
- внешний диаметр рабочих частей инструментов выбирают исходя из размеров троакаров (инструментов доступа) ⌀5 мм, ⌀10 мм, ⌀12 мм, как наиболее распространенным в абдоминальной хирургии;
- длина корпуса рабочей части аппаратов (300-350 мм);
- уровень температуры внутри рабочих частей (до -180°С)
- ограниченное время криохирургического воздействия (≤10 мин)
2
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является криохирургическое устройство, описанное в патенте [10]. Известное устройство предназначено для криохирургических вмешательств при лапароскопических операциях. Криохирургическое устройство состоит из рукоятки и соосно расположенного цилиндрического корпуса рабочей части с дистальным концом в виде полусферы с расположенными в нем каналами подачи и отвода криоагента. В качестве криоагента используется жидкий азот - N. Изнутри рукоятка и корпус рабочей части покрыты на всем протяжении слоем теплоизоляционного материала.
Однако, имеющаяся в известном криохирургическом устройстве теплоизоляция не позволяет снизить в достаточной мере скорость захолаживания внешней поверхности корпуса рабочей части, что в свою очередь ведет к примерзанию окружающих тканей
брюшной стенки к поверхности троакара, а тонкостенная конструкция дистального конца, не обладающая достаточной теплоемкостью, не способствует созданию условий для интенсификации теплообмена между дистальным концом инструмента и тканью пациента, также удельный расход криоагента при заданном времени непрерывной работы в режиме охлаждения остается достаточно высоким [11, 12].
Новая техническая задача - создание криохирургического устройства для проведения лапароскопических операций с более эффективной теплоизоляцией корпуса рабочей части, позволяющей снизить скорость захолаживания внешней его поверхности, что способствует предупреждению излишней термической травматизации окружающих биологических тканей и повысить хладопроизводительность устройства за счет увеличения теплоемкости дистального конца рабочей части
Для решения поставленной задачи в криохирургическом устройстве, состоящем из рукоятки, выполненной из теплоизоляционного материала и соосно с ней расположенного корпуса рабочей части с дистальным концом, выполненным в виде полусферы, с расположенными в нем каналом подачи криоагента, соединенным с помощью гибкого газопровода с емкостью, наполненной криоагентом, и каналом для его отвода, дополнительно введен блок ручной дискретной регулировки давления в канале подачи криоагента, состоящий из нагревательного элемента и блока питания, управляемый кнопкой, расположенной на рукоятке, соединенной через цепь коммутации с нагревательным элементом, размещенным на емкости с криоагентом и при помощи разъема с блоком питания, также внутри дистального конца рабочей части дополнительно установлен вкладыш из пористого материала с высокой теплопроводностью, размещенный внутри и вплотную к ее внутренней поверхности, а корпус рабочей части содержит вакуумированную многослойную изоляцию, расположенную внутри герметичного пространства, образованного внутренней поверхностью корпуса рабочей части и внешней поверхностью канала для отвода криоагента.
Многослойная изоляция состоит из комбинации слоев материалов с высокой отражательной способностью и прокладок с низкой теплопроводностью. Также вкладыш из пористого материала с высокой теплопроводностью выполнен в виде полушария с выполненным в нем центральным глухим отверстием.
Новым является то, что в криохирургическое устройство дополнительно введен блок ручной дискретной регулировки давления в канале подачи криоагента, состоящий из нагревательного элемента и блока питания, управляемый кнопкой, расположенной на рукоятке; соединенной через цепь коммутации с нагревательным элементом размещенным в емкости с хладагентом и при помощи разъема с блоком питания, также, внутри дистального
конца рабочей части дополнительно установлен вкладыш из пористого материала с высокой теплопроводностью, а корпус рабочей части содержит вакуумированную многослойную изоляцию, расположенную внутри герметичного пространства, образованного внутренней поверхностью корпуса рабочей части и внешней поверхностью цилиндрического канала для отвода криоагента.
Многослойная изоляция состоит из комбинации слоев материалов с высокой отражательной способностью, таких как, например, алюминиевая фольга, и прокладок с низкой теплопроводностью, таких как, например, стеклобумага. [13]. Также, вкладыш из пористого материала с высокой теплопроводностью (например, пористая медь, пористый никелид титана) выполнен в виде полусферы с центральным глухим отверстием и размещен внутри и вплотную к внутренней поверхности дистального конца рабочей части.
Выполнение рукоятки криохирургического устройства из теплоизоляционного материала создает более комфортные условия для обслуживающего персонала в процессе работы.
Блок регулировки давления криоагента с помощью кнопки, расположенной на рукоятке, дает возможность ручной дискретной регулировки газообразного криоагента, а введение вкладыша в дистальный конец рабочей части, выполненного из материала с высокой теплопроводностью в форме полушария, размещенного внутри и вплотную к ее внутренней поверхности позволяет интенсифицировать теплообмен при деструкции ткани, что одновременно способствует снижению удельного расхода криоагента.
В отличие от прототипа выполнение корпуса рабочей части из материала с низкой теплопроводностью и вакуумированной многослойной теплоизоляцией позволяет значительно уменьшить скорость захолаживания корпуса рабочей части, что в свою очередь позволяет избежать термической травматизации окружающих тканей брюшной стенки.
Далее полезная модель поясняется фигурами графических изображений и фотографией основных узлов криохирургического устройства.
На фиг.1 представлен общий вид криохирургического устройства.
На фиг.2 изображена рукоятка с соосно расположенной рабочей частью.
Фиг.3 представлен общий вид рукоятки с рабочей частью в плане.
Криохирургическое устройство, изображенное на Фиг.1 и 2, состоит из емкости 1 (например, термоса), заполненной жидким криоагентом - жидким азотом. Электрический нагреватель 2 расположен внутри емкости 1, гибкий газопровод 3 для подачи газообразного криоагента одним концом соединен с емкостью 1, а другим концом соединен с рукояткой 4, на котором расположена кнопка 5 для включения/выключения нагревательного элемента 2.
Корпус рабочей части 6 с дистальным концом в виде полусферы 7. Пористый вкладыш 8 в виде полушария закреплен изнутри и вплотную к полусфере 7 дистального конца рабочей части 6. Вакуумированная многослойная теплоизоляция 9 расположена внутри герметичного пространства, образованного внутренней поверхностью корпуса рабочей части 6 и внешней поверхностью трубки 10, являющейся каналом для отвода криоагента. Концентрически расположенная внутренняя трубка 11 является каналом для подачи криоагента. Уплотнительная втулка 12. Гибкий газопровод 13 для отвода отработанного криоагента. Блок питания 14, преобразующий напряжение электрической сети 220 V в безопасное напряжение 12 V для питания электрического нагревателя 2. Стойка 15 для крепления сосуда 1 и блока питания 14. Предохранительный клапан 16 расположен в крышке 17 сосуда 1. Разъем 18 для подключения источника питания 14 к нагревателю 2 и кнопки 5. Причем, нагревательный элемент 2, кнопка управления 5, источник питания 14, разъем 18 образуют блок для ручной дискретной регулировки давления газообразного криоагента.
Криохирургическое устройство работает следующим образом:
Блок питания 14 находится в выключенном состоянии. Откручивают крышку 17 емкости 1 и при помощи переливного устройства (например, ПУ-301) заполняют ее жидким азотом. Закручивают крышку 17. Соединяют гибкий газопровод 3 с крышкой 17 термоса 1. Рукоятку 4 соединяют с гибким газопроводом 3 для подачи и гибким газопроводом 13 для отвода криоагента. Цепь коммутации нагревательного элемента 2 от кнопки 5 расположена в гибком газопроводе 3. Нормальное состояние контактов кнопки управления 5 - разомкнутое. Цепь питания нагревательного элемента 2 и кнопки управления 5 соединяют с блоком питания 14 при помощи разъема 18. Включают блок питания 14. Аппарат готов к работе.
Далее, при нажатии кнопки 5 за счет нагревания элемента 2 в емкости 1 создается избыточное давление. Образующаяся при этом газообразная фракция жидкого азота по гибкому газопроводу поступает в канал подачи - трубку 11 для охлаждения дистального конца рабочей части 7, выполненного в виде полусферы с размещенным внутри и вплотную к ней пористым вкладышем 8, выполненным из материала с высокой теплопроводностью (например, пористая медь, пористый никелид титана). После охлаждения дистального конца 7 рабочей части газообразная фракция жидкого азота попадает в канал для отвода, из трубки 10, через рукоятку 4 по гибкому газопроводу 13, и далее, сбрасывается в атмосферу.
Время выхода аппарата на режим рабочей температуры при использовании в качестве криоагента жидкого азота составляет 1-2 минуты, а диапазон рабочих температур
аппарата, в пределах которого возможно изменение температуры, обеспечивающий процесс криовоздействия в контакте с тканью, находится в интервале от -120°С до -180°С.
В случае превышения предельно допустимого давления газообразной фракции в емкости с хладагентом - емкости 1 в работу автоматически вступает предохранительный клапан 16, через который происходит аварийный сброс паров криоагента.
После выхода аппарата на рабочую температуру рабочую часть криохирургического устройства вводят в брюшную полость и под контролем лапароскопа производят криодеструкцию патологического образования в печени, поджелудочной железы.
Таким образом, предлагаемое криохирургическое устройство для проведения лапароскопических операций с целью криохирургического воздействия на новообразования печени и поджелудочной железы позволяет избежать излишней термической травматизации окружающих тканей брюшной стенки.
Источники информации, принятые во внимание
1. М.М.Дамиров, Н.Н.Микбаридзе. Криогенный метод лечений доброкачественных заболеваний шейки матки». Методические рекомендации. Москва. 2004.
2. Криохирургический аппарат "ErboKryo-12". Проспект фирмы ERBE Elektromedizin GmbH. 1998.
3. Криосистема "CRYO 6". Проспект фирмы ERBE Elektromedizin GmbH. 2000.
4. Семейство медицинских криоаппликаторов КМТ-01. Проспект «НПК» «Криомедицинские технологии». Омск. 1994.
5. Криодеструктор «КриоИней». Проспект фирмы «КриоТек». 2004.
6. Криодеструктор ERBOKRYO-DERM Erbe. Проспект фирмы ERBE Elektromedizin GmbH. 2000.
7. Патент US 3613689; A61b 17/36; Oct.19, 1971. Cryosurgical Apparatus.
8. Патент US 4946460; A61b 17/36; August 7, 1990. Apparatus for cryosurgery.
9. ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. Технические условия.
10. Патент RU 2189795. A61B 18/02; 09.27.2002. Криохирургический инструмент.
11. ГОСТ 4.129-85. Техника криогенная медицинская. Номенклатура показателей.
12. ГОСТ 21957-76. Техника криогенная. Термины и определения.
13. Барон Р.Ф. «Криогенные системы». Изд-во «Энергоатом». Москва. 1989.