УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ СОЧЕТАННОЙ ЭЛЕКТРОЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ВЕРХНИХ ОТДЕЛОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
APPARATUS AND METHOD FOR COMBINED ELECTRIC AND RADIATION THERAPY IN UPPER GASTROINTESTINAL DISEASES

Группа изобретений относится к области медицины, в частности физиотерапии, и может быть использована в лечебной эндоскопии, гастроэнтерологии, хирургии при лечении хронических гастродуоденальных язв, эрозивных эзофагитов, дуоденитов и других заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта, путем комбинированного воздействия на патологический субстрат эрозии, язвы низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ) и одновременным проведением локального контактного внутриполостного лекарственного электрофореза.
Техническим результатом предлагаемой группы изобретений является возможность проведения местного комбинированного лечения гастродуоденальных язв различными физическими и медикаментозными факторами в данном случае с использованием локального контактного внутриполостного лекарственного электрофореза и низкоинтенсивным лазерным излучением. Манипуляции проводятся под постоянным визуальным (эндоскопическим) контролем с использованием гибкой фиброволоконной оптики.
Известны устройство и способ «Электрод для электрофореза» RU №2008943 С1, А61N 1/4 от 15.03.94, предназначенные для комбинированного воздействия лазерным излучением и электрофорезом лекарственных веществ на ЛОР-органы и пародонт, при лечении различных форм ринита, синусита, а также при пародонтозе и других воспалительных и дистрофических заболеваниях тканей пародонта. Электрод содержит гибкий контактный элемент, выполненный из пористого материала - металлорезины, изоляционное покрытие, токопровод, моноволоконный световод, излучающая поверхность которого расположена на рабочей стороне контактного элемента. Для воздействия на слизистую носовой пазухи контактный элемент электрода выполнен в виде стержня со скругленным рабочим концом, где расположен световод с торцевым излучением и сквозным осевым отверстием для подведения лекарственных препаратов. Конструктивный замысел строения электрода для электрофореза, несмотря на очевидные достоинства, возможность комбинированного воздействия лазерным излучением и лекарственным электрофорезом, не предусматривает использование данного устройства совместно с гибкими эндоскопами, а следовательно, и проведение визуально-контролируемой прицельной электролучевой терапии гастродуоденальных язв. Кроме того, контактный элемент электрода, выполненный в виде стержня со скругленным рабочим концом из материала - металлорезины, не обладает достаточными эластичными свойствами, обеспечивающими мягкое и плотное облегание контактным элементом язвенного дефекта по всей площади, что, в свою очередь, необходимо для исключения возникновения неоднородности электрического поля и появление вызываемых этим отрицательным явлением (электролизом) химических ожогов слизистой оболочки желудка и ДПК. Все эти факторы не позволяют использовать данную методику в местном эндоскопическом лечении гастродуоденальных язв и эрозий.
Наиболее близким по технической сущности прототипом к заявленному устройству и способу является способ лечения заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта, заключающийся в воздействии на патологический субстрат эрозию, язву постоянным электрическим током и вводимыми с его помощью лекарственными препаратами путем проведения локального контактного внутриполостного лекарственного электрофореза. Способ отличается от известных аналогов тем, что воздействие на патологический субстрат эрозии и язвы осуществляется под постоянным визуальным контролем, с помощью активного электрода-катетера, вводимого в полость желудка посредством гибких эндоскопов. Способ, ускоряя процессы аутолиза, способствует быстрому очищению язвы от некротических тканей, улучшает трофику, стимулирует рост грануляционной ткани и скорейшее заживление язв (Федосов Ю.Н. «Локальный контактный внутриполостной лекарственный электрофорез в комплексном лечении больных с хроническими гастродуоденальными язвами», дисс. на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, Ханты-Мансийск, 2004 г.). Однако данный способ и устройство для осуществления способа (Патент РФ №2198693 от 20.02.03) не предполагают воздействие на гастродуоденальные язвы, эрозии наряду с лекарственным электрофорезом еще и низкоинтенсивным лазерным излучением, что, безусловно, снижает терапевтические возможности описываемой выше методики.
Аналогов и прототипов, наиболее близко отвечающих требованиям заявленной группы изобретений, а именно возможности эндогастрально, под визуальным (эндоскопическим) контролем прицельно местно воздействовать на эрозии и язвы желудка и ДПК, с помощью локального контактного внутриполостного лекарственного электрофореза и одновременно низкоинтенсивным лазерным излучением в доступной нам мировой и отечественной литературе мы не встретили.
Близким по техническому строению и предназначению к заявленному устройству является «Электрод для гальванизации и электрофореза» SU №1797900 А61N 1/04, 1/30 от 28.02.1993 года, предназначенный для контактной электротерапии полых органов. Рассматриваемый электрод предназначен для использования в проктологии, гинекологии, абдоминальной и гнойной хирургии. Особенностью электрода является то, что его контактный элемент выполнен с глухой осевой полостью для лекарственных препаратов, снабженной металлическим штуцером, размещенным в изоляционном покрытии и соединенным с выводящим проводом контактного элемента, который размещен в чехле из пористого диэлектрического материала. Электрод снабжен средствами для дозированной подачи лекарственных препаратов, что расширяет возможности его терапевтического использования. Недостатком устройства является конструкция, не позволяющая использовать данный электрод совместно с гибкими эндоскопами. Кроме того, данный способ не предусматривает одновременного проведения лекарственного электрофореза и воздействия низкоинтенсивным лазерным излучением что, несомненно, снижает его терапевтическую эффективность. В результате исключается возможность применения его в местном эндоскопическом лечении гастродуоденальных язв.
Аналогом устройства для комбинированного воздействия лазерным излучением и электрофорезом лекарственных веществ может служить «Электрод для электрофореза» RU №2008943 C1, A61N 1/4 от 15.03.94, описанный выше. Однако идея создания и конструкция электрода предполагают применение его в стоматологии и ЛОР практике, а именно при лечении ринитов и синуситов, а также при пародонтозе и других воспалительных и дистрофических заболеваниях тканей пародонта. Для воздействия на слизистую носовой пазухи контактный элемент электрода выполнен в виде стержня со скругленным рабочим концом, где расположен световод с торцевым излучением и сквозным осевым отверстием для подведения лекарственных препаратов. Конструктивный замысел строения электрода для электрофореза, несмотря на очевидные достоинства, возможность комбинированного воздействия лазерным излучением и лекарственным электрофорезом, не предусматривает использование данного устройства совместно с гибкими эндоскопами, а следовательно, и проведение визуально-контролируемой прицельной электролучевой терапии гастродуоденальных язв. Кроме того, контактный элемент электрода, выполненный в виде стержня со скругленным рабочим концом из материала - металлорезины, не обладает достаточными эластичными свойствами, необходимыми для проведения механически щадящей контактной электролучевой терапии эрозивно-язвенных дефектов слизистой оболочки желудка и ДПК, что исключает возможность применения его в местном эндоскопическом лечении гастродуоденальных язв и эрозий.
За основной прототип, отвечающий практически всем требованиям предлагаемого нами устройства для проведения комбинированной эндогастральной визуально-контролируемой локальной, контактной, электролучевой терапии заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта, а именно гастродуоденальных эрозий и язв, мы взяли «Электрод для контактной электротерапии полых органов» RU №2198693 С2, 7 А61N 1/04, 1/30 от 20.02.2003.
Электрод, снабжен контактным элементом из пористого эластичного материала с электропроводящим элементом внутри, связанным с металлическим токонесущим проводом, имеет гибкую хлорвиниловую трубку для подвода лекарственных препаратов, соединенную с контактным элементом. Согласно изобретению металлический токонесущий провод размещен в канале гибкой хлорвиниловой трубки для подвода лекарственных препаратов, при этом проксимальный конец трубки снабжен коннектором с двумя канюлями, одна для присоединения шприца с лекарственными препаратами, вторая для вывода металлического токонесущего провода. Конструкция устройства позволяет использовать его совместно с гибкими эндоскопами, что делает возможным проведение локального контактного внутриполостного лекарственного электрофореза непосредственно на патологический очаг - язву.
В процессе дальнейшей доработки и совершенствования созданного ранее устройства нами предложен ряд новых оригинальных технических усовершенствований и дополнительных приспособлений, позволивших создать принципиально новые устройство и методику (способ) проведения комбинированной эндогастральной, визуально-контролируемой, локальной контактной электролучевой терапии гастродуоденальных язв и эрозий.
Технической задачей, решаемой изобретением, относящимся к устройству, явилось создание электрода-катетера, адаптированного к гибким эндоскопам, позволяющего под постоянным визуальным контролем, локально, контактно, эндогастрально воздействовать непосредственно на патологический очаг - эрозию или язву, сразу несколькими лечебными факторами: постоянным электрическим током, вводимыми с его помощью лекарственными препаратами и низкоинтенсивным лазерным излучением, тем самым суммируя, потенцируя и пролонгируя лечебный эффект каждого из них.
Технической задачей, решаемой изобретением относительно способа, явилось создание методики, позволяющей повысить эффективность местного эндоскопического лечения гастродуоденальных язв и эрозий путем комбинированного локального контактного внутриполостного воздействия на них сразу несколькими лечебными факторами: постоянным электрическим током, вводимыми с его помощью лекарственными препаратами и низкоинтенсивным лазерным излучением, каждый из которых действует на разные звенья патологического процесса, одни (лидаза, трипсин, химотрипсин) ускоряют процессы аутолиза, расплавляя некротические ткани, и тем самым способствуя быстрому очищению язвы от детрита, другие (димексид, НИЛИ) вызывают ускоренный рост грануляционной ткани, улучшают трофику (электрофорез), снабжение тканей кислородом, питательными веществами, расширяют капилляры, снимают спазм прекапилярных сфинктеров (новокаин), третьи стимулируют синтез белка (НИЛИ), подавляют патогенную микрофлору (метрогил), купируют болевой синдром (лидокаин), методики, позволяющей еще до начала лечения и в ходе лечения визуально оценить состояние патологического субстрата, определить показания и противопоказания к выполнению намеченных процедур, и как следствие, избежать возможных осложнений, таких как кровотечение, перфорация и др.
Для решения поставленной задачи, в отношении устройства, электрод-катетер представлен в виде гибкой хлорвиниловой трубки с проведенными через нее металлическим токонесущим проводом и моноволоконным световодом, контактный элемент электрода-катетера выполнен в виде шаровидной головки из пористого, эластичного материала и имеет диаметр 10-15 мм, внутри контактного элемента расположена петля, плавно переходящая в металлический токонесущий провод, проходящий внутри и по всей длине электрода-катетера. Конструктивной особенностью данного устройства является дополнительно встроенный гибкий, моноволоконный световод, проходящий внутри и по всей длине электрода-катетера. Светопреломляющий элемент дистального конца моноволоконного световода, выполненный в виде светопреломляющей «бусинки» диаметром 2-3 мм, расположен на рабочей поверхности контактного элемента электрода-катетера. Светопреломляющий элемент - «бусинка» способствует более равномерному распределению светового излучения по поверхности облучаемых тканей. Кроме того, моноволоконный световод имеет достаточную упругость и может, при необходимости, незначительно смещаться в дистальном и проксимальном направлениях, меняя при этом площадь облучения. Проксимальный конец электрода-катетера представлен коннектором с тремя канюлями. Коннектор является съемным, соединяющим и разъединяющим основные звенья электрода-катетера: контактный элемент, хлорвиниловую трубку, моноволоконный световод, металлический токонесущий провод с одной стороны и коннектор со шприцем для подведения лекарственных препаратов и резиновыми заглушками с другой. Разъемное соединение коннектора с хлорвиниловой трубкой и основными несущими элементами электрода-катетера является необходимым условием для беспрепятственного ретроградного проведения электрода (коннектор со шприцем при этом отсоединяются) через инструментальный канал эндоскопа, диаметр которого не превышает 2.8 мм.
В частных случаях исполнения устройство и способ характеризуются следующими признаками.
Согласно изобретению в канале электрода-катетера наряду с металлическим токонесущим проводом проходит моноволоконный световод.
Согласно изобретению моноволоконный световод, проходя по всей длине электрода, заканчивается на его рабочей поверхности в виде светопреломляющего элемента «бусинки».
Согласно изобретению при необходимости моноволоконный световод может смещаться в дистальном и проксимальном направлениях, меняя при этом площадь облучения.
Согласно изобретению коннектор представлен тремя канюлями соответственно для присоединения шприца, вывода токонесущего провода и вывода моноволоконного световода.
Согласно изобретению для обеспечения герметичности полости электрода-катетера используется две резиновые заглушки: одна для металлического токонесущего провода, другая для моноволоконного световода.
Согласно изобретению разъемное соединение элементов электрода-катетера позволяет ретроградно вводить последний в инструментальный канал эндоскопа и адаптировать его так, чтобы не мешать продвижению эндоскопа и визуальному осмотру окружающих тканей. Адаптированный к инструментальному каналу фиброгастроскопа электрод делает процедуру введения эндоскопа в желудок визуально-контролируемой, безопасной и безболезненной.
2
2
2
Согласно изобретению осуществляется постоянный визуальный эндоскопический контроль за продвижением электрода-катетера по желудочно-кишечному тракту, что позволяет подвести контактный элемент электрода непосредственно к патологическому очагу эрозии или язве и провести локальное контактное воздействие сразу несколькими лечебными факторами: постоянным электрическим током в режиме 2-3 мА на 1 см, вводимыми с его помощью лекарственными препаратами (ферментами, местными анестетиками, антибиотиками и др.) и низкоинтенсивным лазерным излучением плотностью потока 3-5 мВт/см, в дозе 1-2 Дж/см.
Согласно изобретению каждый из лечебных факторов действует на разные звенья патологического процесса: первые (лидаза, трипсин, химотрипсин), ускоряя процессы лизиса (расплавления) некротических тканей, способствуют быстрому очищению язвы от детрита; вторые (НИЛИ), вызывая ускоренный рост грануляционной ткани, улучшая обменные, трофические (снабжение тканей кислородом, питательными веществами) и регенераторные процессы (лидокаин, постоянный электрический ток), улучшая микроциркуляцию путем снятия спазма прекапилярных сфинктеров (новокаин), стимулируя синтез белка (НИЛИ), способствуют более быстрому заживлению язв;
третьи, подавляя патогенную микрофлору (метрогил) и улучшая качество формирующихся на мести язвы рубцов (лидаза, димексид, НИЛИ), снижают процент рецидивов и осложнений в ближайшем и отдаленном периоде; четвертые, купируя болевой синдром (лидокаин, новокаин) и устраняя диспепсические расстройства (постоянный электрический ток), улучшают качество жизни пациентов.
Согласно изобретению комбинированное воздействие нескольких лечебных факторов: низкоинтенсивного лазерного излучения, постоянного электрического тока и вводимых с его помощью лекарственных препаратов, не просто суммирует эффекты каждого отдельно взятого фактора, а потенцируют и пролонгируют лечебный эффект всей методики.
Согласно изобретению методика комбинированной, внутриполостной, локальной, контактной электролучевой терапии гастродуоденальных язв, проводимая под постоянным эндоскопическим контролем, позволяет визуально оценить состояние патологического субстрата эрозии или язвы до начала лечения и в процессе лечения, определить показания и противопоказания к выполнению намеченных процедур, и как следствие, избежать возможных осложнений, таких как кровотечение, перфорации и др.
Таким образом, заявленная группа изобретений связана единым изобретательским замыслом в решении поставленной задачи - проведение комбинированной внутриполостной локальной контактной электролучевой терапии с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения, постоянного электрического тока и вводимыми с его помощью лекарственными препаратами в местном эндоскопическом лечении гастродуоденальных язв и эрозий.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
Фиг.1. Представлен электрод-катетер для проведения комбинированной внутриполостной локальной контактной электролучевой терапии гастродуоденальных язв и эрозий.
Электрод-катетер 4 содержит контактный элемент 1, выполненный в виде шаровидной головки из пористого, эластичного материала, металлический токонесущий провод 2, проходящий по всей длине электрода-катетера и имеющий форму петли внутри шаровидной головки контактного элемента с целью увеличения площади соприкосновения лекарственного вещества (электролита) с металлическим токонесущим проводом 2. Далее металлический токонесущий провод 2 проходит по всей длине электрода-катетера 4 и выходит через одну из канюль коннектора 6. Дополнительно внутри по всей длине электрода-катетера 4 проходит моноволоконный световод 8, заканчивающийся на рабочей поверхности контактного элемента 1, светопреломляющим элементом «бусинкой» 7. Дистальный конец хлорвиниловой трубки 3 герметично, стабильно соединен с контактным элементом 1. Соединение проксимального конца хлорвиниловой трубки 3 с коннектором 6 является разъемным, но плотным и герметичным. Хлорвиниловая трубка 3 наряду с выполнением функции доставки лекарственных веществ 9, подаваемых с помощью шприца 5 на поверхность контактного элемента 1, играет еще и изолирующую функцию, предотвращая прямой контакт металлического токонесущего провода с окружающими тканями. Той же функции служит и контактный элемент 1. Резиновые заглушки 10 на концевых участках (канюлях) коннектора 6 обеспечивают герметичность полостной системы электрода-катетера 4. Кроме того, моноволоконный световод 8, имея достаточную упругость, может при необходимости незначительно смещаться в дистальном и проксимальном направлениях, меняя при этом площадь облучения (Фиг.1а).
Фиг.2. Представлены общий вид устройства и методики проведения комбинированной внутриполостной локальной контактной электролучевой терапии.
2
Перед началом процедуры электрод-катетер 4 разбирают, отсоединяют шприц 5, заполненный лекарственным веществом 9, и коннектор 6 с заглушками 10. Хлорвиниловую трубку 3, с размещенными в ней металлическим токонесущим проводом 2 и моноволоконным кварцевым световодом 8, ретроградно вводят с помощью катетера-проводника (катетер-проводник на чертеже не показан) в дистальную часть инструментального канала фиброгастроскопа 11 до появления в проксимальной части инструментального канала эндоскопа 12. Хлорвиниловая трубка 3 максимально подтягивается в проксимальном направлении. После этого производят герметичное соединение коннектора 6 с хлорвиниловой трубкой 3 так, чтобы металлический токонесущий провод 2 и моноволоконный кварцевый световод 8 прошли через разные канюли коннектора 6. К коннектору 6 присоединяется шприц 5, заполненный лекарственным веществом (электролитом) 9. Герметичность полостной системы электрода-катетера 4 обеспечивают резиновые заглушки 10. После этого моноволоконный световод 8 соединяют с источником лазерного излучения 13, а металлический токонесущий провод 2 - с одной из клемм аппарата гальванизации 14, с учетом полярности вводимых ионов. Свинцовая пластина 15, S 120-160 см, выполняющая функцию пассивного электрода, через гидрофильную прокладку 16 крепится на эпигастральную область больного 17, и с помощью электропровода соединяется с противоположным полюсом аппарата гальванизации 14. В полость желудка больного 18 под постоянным визуальным контролем вводят гибкий эндоскоп 19, «заряженный» адаптированным к нему электродом-катетером 4. При обнаружении патологического очага эрозии или язвы контактный элемент 1 электрода-катетера 4 плотно прижимают к язвенной нише 20, после чего осуществляется сеанс комбинированной внутриполостной локальной контактной электролучевой терапии.
2
Электрофорез проводится в режиме 2-3 мА на 1 см, продолжительностью 8-10 минут. Параметры воздействия постоянного электрического тока и комбинации вводимых с его помощью лекарственных препаратов могут меняться в ходе лечения в зависимости от размеров, глубины, фазы течения и других факторов, характеризующих состояние патологического субстрата язвы или эрозии.
Механизм лечебного действия электрофореза зависит как от воздействия физической энергии - гальванического тока, так и от вводимых с его помощью лекарственных препаратов.
Под воздействием физических факторов происходит поглощение энергии тканями, возникают первичные эффекты - образование тепла, свободных радикалов, ионизация, образование возбужденных молекул.
Процессы трансформации физической энергии в течение биологических процессов проявляются изменением рН среды, образованием биологически активных соединений, типа гистамин, серотонин, ацетилхолин. Под влиянием гальванического тока улучшаются крово- и лимфообращение, трофические, обменные и регенераторные процессы, заметно повышается иммунологическая реактивность организма.
Противовоспалительное действие гальванического тока определяется увеличением фагоцитарной активности лейкоцитов, стимулированием ретикулоэндотелиальной системы, повышением активности гуморальных факторов неспецифического иммунитета (Ясногородский В.Г., 1987). Под воздействием гальванического тока:
- лекарственные препараты вводятся и накапливаются непосредственно в тканях патологического очага, создавая в них достаточно высокие концентрации, не насыщая при этом весь организм, при этом пролонгируется и потенцируется их действие;
- лекарственные вещества могут вводиться в ткани с нарушенной микроциркуляцией;
- при внутриорганных методиках лекарственные вещества вводятся в организм, минуя гематоэнцефалический и гистогематический барьеры;
- в отличие от перорального и парентерального способов введения лекарственных препаратов, при лекарственном электрофорезе реже возникают аллергические и побочные реакции.
Кроме того, гальванический ток, блокируя болевые импульсы, идущие из патологического очага, нормализует гастродуоденальную моторику, устраняя при этом диспепсические проявления заболевания.
Для электрофореза мы чаще использовали комбинации лекарственных препаратов включающих:
- ферменты ЛИДАЗА, ТРИПСИН, ХИМОТРИПСИН, способствующие очищению язвы от некротических тканей и детрита путем ускорения процессов лизиса;
- местные анестетики ЛИДОКАИН, НОВОКАИН, устраняющие болевой синдром, снимающие спазм прекапилярных сфинктеров, улучшая при этом микроциркуляцию в ишимизированных тканях;
- антибактериальные препараты ТЕТРАЦИКЛИН, МЕТРОГИЛ и др., способствующие подавлению патогенной микрофлоры, в том числе и Helikobacter pylori, в зоне патологического очага;
- электрофорез осуществляется из среды ДМСО (диметилсульфоксид, димексид) как универсального растворителя для всех используемых нами лекарственных препаратов и обладающего выраженным антимикробным, антисептическим и противовоспалительным действием. Препараты вводились в размерах, не превышающих средней терапевтической дозы. В результате дозированной подачи количество вводимых нами лекарственных веществ не превышало 20-30 мл.
2
2
Для лучевого воздействия использовали гелий-неоновый лазер, генерирующий красный спектр излучения с длиной волны 0,63 мкм. Лазеры такого класса имеют небольшие значения выходной мощности (2-30 мВт). Воздействие проводилось при плотности потока, не превышающей 3-5 мВт/см в дозе 1-2 Дж/см. Продолжительность облучения при данных параметрах не превышала 4-6 минут. В таких дозах лазерное излучение оказывает обезболивающее и стимулирующее рост грануляционной ткани действие. Кроме того, под действием низкоинтенсивного лазерного излучения, подаваемого непосредственно на поверхность язвы, улучшается «качество» формирующихся на месте язвы рубцов. Взаимодействие лазерного излучения с пораженными тканями организма реализуется чаще всего на клеточном уровне, изменением поверхностного заряда клеток и их диэлектрической проницаемости, повышению активности ферментных и обменных процессов, повышению уровня потребления кислорода тканями и окислительно-восстановительного потенциала, усилению биоэнергетики и биосинтетических процессов.
Активация этих процессов стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот, гликолиз, липолиз и окислительное фосфорилирование клеток. Активация пластических процессов и накопление макрофагов приводит к росту потребления кислорода и усилению внутриклеточного окисления органических веществ, т.е. улучшению трофики в тканях. За счет расширения сосудов нормализуется локальный кровоток, что приводит к дегидратации воспалительного очага, стимулируются репаративные процессы в тканях и повышается депозитарная активность нейтрофилов.