УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНСТИЛЛЯЦИИ ЖИДКОГО АЗОТА ПРИ РЕЗЕКЦИИ КОСТЕЙ ПО ПОВОДУ ОПУХОЛЕЙ И ОПУХОЛЕПОДОБНЫХ ПОРАЖЕНИЙ

Полезная модель предназначена для использования в медицине, а именно в травматологии и ортопедии, детской хирургии и онкологии, служит непосредственно для проведения криохирургических операций по поводу опухолей и опухолеподобных поражений костей.
Криохирургические вмешательства с использованием жидкого азота уверенно вошли в клиническую практику врачей различных специальностей, в том числе и в ортопедическую онкологию. Поэтому разработка и совершенствование соответствующей аппаратуры представляет актуальную задачу.
Известно криохирургическое устройство, содержащее теплоизолированную емкость для хладоагента с герметизирующей крышкой, на которой размещен клапан аварийного сброса давления, каналы подвода и отвода хладоагента коаксиально расположены внутри канюли (патент РФ №2034517), которое работает следующим образом: емкость на 2/3 заполняют жидким азотом, закрывают герметично патроном, после пассивного повышения давления нажимают на рукоятку клапана подвода хладоагента и дожидаются выхода жидкого азота из канюли.
Однако известное устройство обладает следующими недостатками:
- медленно выходит на рабочий режим работы;
- отсутствует возможность регулировать подачу воздуха в емкость и управлять давлением в ней;
- при прекращении аппликационного воздействия подача воздуха и жидкого азота продолжается;
- так как в устройстве не предусмотрен механизм остановки этого процесса, отработанный жидкий азот вытекает во время работы из клапана аварийного сброса давления струей и может попадать на врача и пациента;
- устройство не удобно в работе из-за достаточно большого веса.
Известен криохирургический инструмент (патент РФ №2168957), который содержит коаксиально расположенные магистрали подвода и отвода хладоагента в наружной оболочке и рабочую головку на дистальном конце. Между наружной оболочкой из упругого эластичного полимера и проволочной спиралью магистрали отвода, закрепленными на установочных втулках и снабженными отверстиями для отвода хладоагента, размещен электрический нагреватель. Спираль подвода хладоагента закреплена в патрубках установочных втулок. Проволочная спираль магистрали подвода хладоагента соединена с выходами источника электропитания. Данное устройство позволяет повысить свободу маневрирования криоинструментом в операционной зоне сложного профиля и снизить травматизацию окружающих тканей при криогенных операциях.
Недостатками данного устройства являются:
- большая масса, что сказывается на инерционности;
- зависимость от источника электропитания;
- существенные затраты на электроэнергию.
Известен криохирургический инструмент (патент РФ №2189795), содержащий теплоизолированный корпус-рукоятку с расположенным в нем каналом подачи хладоагента и рабочую часть, в полости которой установлена рассекающая мембрана. При этом рабочая часть выполнена из металла с высокой теплопроводностью в виде полусферы. Разделяющая мембрана установлена под углом 45° к оси инструмента выше дистального конца канала подачи хладоагента. Мембрана снабжена 5-8 симметрично расположенными на ней отверстиями отвода хладоагента диаметром 1,5-1,7 мм с отношением площади отверстий канала подачи к площади отверстий отвода - 1:1,5.
Однако выбранные параметры соотношения не совсем удачны, так как испарение хладоагента происходит с увеличением объема в несколько сот раз, а дополнительное сопротивление потоку хладоагента повышает давление в рабочей части, недостаточно охлаждается внутренняя поверхность рабочей части аппликатора, что значительно снижает коэффициент полезного действия устройства.
Известно устройство-прототип - криохирургический аппарат заливного типа «Астра» (Демичев Н.П., Тарасов А.Н. Диагностика и криохирургия костных кист. М.: МЕДпресс-информ, 2005. - С. 81-82). Устройство-прототип содержит баллон и рабочую часть. Баллон, выполненный в виде двух овальных цилиндров: внутреннего из меди или латуни, не подвергающихся коррозии, и наружного из пенопластовой оболочки, которая осуществляет надежную теплоизоляцию, представляет собой резервуар для жидкого азота плотно закрываемый пенопластовой крышкой с отверстием. В дно резервуара под углом 45° впаяно переходное устройство с резьбой для фиксации криогенного зонда. Рабочая часть имеет комбинированный криогенный зонд, блок контроля и регулирования. Блок контроля и регулирования струи хладоагента представлен резьбовым клапаном, расположенным у основания криогенного зонда. Зонд состоит из внешней трубки, внутри которой имеется внутренняя трубка меньших размеров.
Известное устройство-прототип имеет ряд существенных недостатков:
- при пользовании данным устройством у хирурга постоянно заняты обе руки (одной удерживается корпус, другая манипулирует резьбовым клапаном и направляет криогенный зонд);
- при длительном рабочем цикле замерзает резьбовой клапан, что значительно затрудняет дальнейшее использование устройства и увеличивает время оперативного вмешательства;
- сложно контролировать работу резьбового клапана и, следовательно, скорость подачи хладоагента из аппарата, что может приводить к переполнению малых резекционных дефектов, промерзанию мягких тканей и развитию крионекроза;
- использование устройства на изящных анатомических областях, например, костях кисти или стопы, а также резекционных дефектах малых размеров весьма затруднительно.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение удобства пользования и возможность качественного проведения криохирургического пособия при оперативном лечении опухолей и опухолеподобных поражений костей с различными резекционными дефектами, что позволяет повысить эффективность лечения.
Техническая задача - создание устройства, позволяющего:
- обеспечить удобство пользования устройством, без особых усилий одной рукой удерживая его и непрерывно подавая жидкий азот в костную рану;
- усовершенствовать конструкцию;
- получить возможность контролируемого заполнения жидким азотом различных по объему и форме резекционных дефектов костей;
- одинаково эффективно служить при работе на крупных резекционных полостях и небольших костных дефектах.
Технический результат - более качественное проведение криохирургического пособия во время оперативных вмешательств по поводу опухолей и опухолеподобных поражений костей.
Техническая сущность полезной модели поясняется рис. 1 и рис. 2, где:
1 - рукоятка;
2 - фторопластовые накладки;
3 - курок;
4 - уплотнительные прокладки;
5 - игла;
6 - вилка;
7 - возвратная пружина;
8 - направляющие;
9 - крышка баллона;
10 - предохранительный клапан;
11 - баллон;
12 - переходная трубка;
13 - паркер;
14 - корпус устройства;
15 - тройник;
16 - прокладка;
17 - муфта-трубка;
18 - патрубок;
19 - сосок.
Указанный технический результат достигается тем, что баллон (11) закрывается специальной крышкой (9), снабженной предохранительным клапаном (10) для сброса избыточного давления газообразного азота выше 4 атмосфер с целью предотвращения разрыва баллона (11) и присоединяется к корпусу устройства (14) с помощью переходной трубки (12) и паркера (13), который позволяет разбирать устройство и закреплять баллон (11) в любом удобном положении, а в корпусе устройства (14) находится игла (5), перемещающаяся внутри тройника (15), направляющих (8) и уплотнительных прокладок (4), возвратная пружина (7) возвращает иглу (5) в первоначальное положение после прекращения нажатия на курок (3), средняя часть которого соединена с вилкой (6), для обеспечения герметичности между муфтой-трубкой (17), паркером (13) и патрубком (18), установлена прокладка из фторопласта (16), с целью предотвращения прилипания рук хирурга к рукоятке (1) и корпусу устройства (14) металлические детали защищены фторопластовыми накладками (2), муфта-трубка (17) имеет открытый конец, сточенный под углом в 45 градусов с соском (19) для подключения электроотсоса, служит для отвода пара во время инстилляции жидкого азота в костную рану и может быть использована в качестве насадки для шланга электроотсоса, надевается на патрубок (18), по которому подается жидкий азот непосредственно в костную рану.
Устройство используют следующим образом: после снятия крышки баллона (9) в баллон (11) заливают жидкий азот из сосуда Дьюара. Далее крышку (9) закрывают, к муфте-трубке (17) через сосок (19) подсоединяют электроотсос. Хирург, держа устройство за покрытую фторопластом рукоятку (1), погружает патрубок (18) в костный дефект и нажимает на курок (3). При этом возвратная пружина (7) сжимается и вилка (6) отводит располагающуюся между направляющими (8) и уплотнительными прокладками (4) иглу (5) кзади, открывая дозирующий механизм и освобождая переднее и верхнее отверстия тройника (15). При этом по переходной трубке (12) из баллона (11) через паркер (13), свободные переднее и верхнее отверстия тройника (15) и патрубок (18) поступает жидкий азот в костную рану, его пары через сосок (19) в муфте-трубке (17) удаляются электроотсосом, что позволяет визуально регулировать подачу хладоагента, в зависимости от выбранного цикла криовоздействия. Курок (3) и игла (5) представляют собой механизм, дозирующий скорость и объем поступающего жидкого азота через патрубок (18), т.е. являются краном-регулятором. Переходная трубка (12) баллона (11) изогнута под углом 40-45 градусов, что позволяет работать как в вертикальном, так и горизонтальном положении устройства. С помощью предохранительного клапана (10), расположенного в крышке (9), автоматически регулируется давление в системе. После истечения необходимого времени для заполнения костной раны и промораживания ее стенок, курок (3) отпускается, возвратная пружина (7) возвращает детали дозирующего механизма в исходное положение, перекрывая ток жидкому азоту. При необходимости количество жидкого азота пополняется. Данное устройство для инстилляции жидкого азота позволяет без особых усилий работать аппаратом одной рукой, класть аппарат на стол для инструментов без риска пролить жидкий азот. Аппарат разбирается для мытья и обработки дезинфицирующими средствами, а так же может быть автоклавирован без повреждения рабочего механизма. Устройство выполнено из однослойной химически стойкой нержавеющей стали с теплоизоляцией за исключением корпуса (14) и рукоятки (1), выполненных из фторопласта и препятствующих переохлаждению руки хирурга во время операции.
Описанная выше совокупность существенных признаков нова и не встречалась ни в научно-медицинской, ни в патентной литературе. Все изложенные выше существенные признаки в совокупности достаточны, а каждый необходим для реализации поставленной задачи. Правомерен вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна для полезной модели».
Заявляемое устройство апробировано на кафедре травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Астраханской государственной медицинской академии Минздрава России. Использование устройства на клинической базе Александро-Мариинской областной клинической больницы г. Астрахани показало положительные результаты и удобство при выполнении операций. На основе испытаний устройства можно сделать правомерный вывод о соответствии заявляемого решения критерию «промышленная применимость».
Предлагаемым устройством достигается удобство пользования и возможность качественного проведения криохирургического пособия при оперативном лечении опухолей и опухолеподобных поражений костей, что повышает эффективность хирургического вмешательства при работе на крупных резекционных полостях и небольших дефектах. Данная конструкция устройства представляет собой механизм, дозирующий скорость и объем поступающего жидкого азота, и обеспечивает возможность работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении полезной модели. Усовершенствованная конструкция устройства позволяет без особых усилий одной рукой удерживать его и непрерывно подавать жидкий азот в костную рану, а также контролировать заполнение жидким азотом различных по объему и форме резекционных дефектов костей, что актуально на самых различных сегментах при резекции по поводу опухолей и опухолеподобных поражений костей.