СМЕННАЯ ЧАСТЬ АППЛИКАТОРА С ИНЪЕКЦИЕЙ

Полезная модель относится к области клинической лазерной медицины и может быть использовано в манипуляторе устройства для проведения трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации миокарда (ТМЛР).
Несмотря на значительные успехи современной кардиологии, ишемическая болезнь сердца (ИБС) остается одной из основных причин инвалидизации и смертности взрослого населения ведущих стран мира. Поэтому внедрение новых и совершенствование имеющихся методов лечения больных, страдающих ИБС, - важнейшая задача здравоохранения.
Аортокоронарное шунтирование (АКШ) как метод прямой реваскуляризации миокарда является высокоэффективной операцией, позволяющей увеличить продолжительность жизни больных и значительно улучшить ее качество. В связи с этим оно получило широкое распространение во всем мире и в настоящее время является наиболее часто выполняемым хирургическим вмешательством на сердце. Несмотря на это проблему оказания помощи больным ИБС нельзя считать решенной. У 10-15% пациентов диаметр коронарных сосудов недостаточен для эффективного шунти-рования. Достаточно большая часть больных имеет диффузную форму поражения коронарных артерий, когда операцию АКШ выполнить невозможно. Не менее сложна проблема хирургического лечения больных с рецидивом стенокардии после АКШ или многократно выполненных коронарных ангиопластик.
Ежегодно около 25% пациентов с клиникой стенокардии получают отказ в хирургическом лечении, в связи с тем, что им невозможно выполнить операцию прямой реваскуляризации миокарда по указанным выше причинам.
Поэтому одновременно с совершенствованием операций АКШ серьезное внимание в мире стало уделяться разработке принципиально новых, альтернативных способов восстановления сердечного кровотока, таких как: трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация, генная терапия, использование ангиогенных пептидов, а также комбинации этих методов.
Идея использовать лазер для реваскуляризации миокарда принадлежит М. Mirhoseini (1981). Экспериментально доказано наличие ангиогенеза после ТМЛР, подтверждена клиническая эффективность операции у больных ИБС с диффузной формой поражения коронарных артерий. Клинический опыт показал, что ТМЛР по сравнению с медикаментозным лечением, приводит к большим срокам свободы от разного рода сердечных осложнений у больных с нешунтабельными коронарными артериями.
На сегодняшний день ТМЛР с использованием лазеров применяют как самостоятельно, так и в сочетании с АКШ во многих клиниках мира.
2
Большинство экспериментальных и клинических исследований ТМЛР выполнено с помощью СО-лазера.
В последнее время возрос интерес к использованию твердотельных лазеров инфракрасного диапазона для проведения ТМЛР.
Исходя из энергетических возможностей и спектральных характеристик лазера, особенностей миокардами способа передачи излучения до последнего времени в клинической практике использовались и отрабатывались следующие виды ТМЛР:
- канал формируется за один лазерный импульс или серию импульсов миллисекундной длительности на работающем сердце. В этом случае лазерное воздействие синхронизируется с R-зубцом электрокардиограммы пациента и может продолжаться до Т-зубца, что составляет около 150 мс, то есть время взаимодействия излучения с тканями миокарда ограничено интервалом между двумя сокращениями работающего сердца. Во-первых, в этот момент времени левый желудочек сердца полностью наполнен кровью, которая поглощает часть прошедшего через канал излучения, что предохраняет от повреждения внутренние структуры сердца. Во-вторых, сводится к минимуму риск возникновения наведенной аритмии вследствие акустооптического эффекта воздействия лазерного импульса;
- канал создают серией импульсов микросекундной длительности, передаваемых по оптическому волокну, без синхронизации с ритмом работающего сердца; и
- канал формируют на неработающем сердце как самостоятельное вмешательство либо, в дополнение к аортокоронарному шунтированию.
В настоящее время показано, что наилучшие результаты достигаются при использовании одиночного лазерного импульса миллисекундной длительности синхронизованного с ЭКГ пациента.
-1
Так как биоткань примерно на 80% состоит из воды, то с этой точки зрения предпочтительно использовать такой тип лазера, длина волны которого попадает в тот или иной локальный максимум поглощения воды с характерным коэффициентом поглощения не менее 10 см что соответствует глубине проникновения не более 1 мм.
3
Требуемые энергетические параметры лазерного импульса можно оценить из условия, что все излучение лазера поглощается приблизительно в 1 мм биоткани и его энергия идет на испарение мышечной ткани в объеме, задаваемой геометрией канала. Проведенные оценки показали, что необходимая энергия лазерного импульса для перфорации канала, составляет 1-4 Дж.
Известны медицинские твердотельные YAG:Er и YAG:Ho лазеры, работающие на длине волны 2,94 мкм и 2,08 мкм, соответственно, с максимальной энергией в импульсе до 1 Дж, частотой повторения до 10 Гц и длительностью импульса 200-600 мкс.
Известен твердотельный лазер на иттербий-эрбиевом стекле, работающий на длине волны 1,54 мкм, который также не позволяет проводить операцию в течение одного сердечного ритма, т.к. свойства активной среды не обеспечивают достаточный уровень энергии в импульсе или необходимую частоту их повторения.
2
Известен CO-лазер, работающий на длине волны 10,6 мкм в режиме одиночного импульса с энергией 4-150 Дж и длительностью импульса 15-200 мс, которому до настоящего времени отдается предпочтение при проведении ТМЛР.
Наиболее близким к предложенной полезной модели является устройство для осуществления трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации (ТМЛР), включающее в себя лазерный источник излучения и оконечное устройство, содержащее аппликатор с инъекцией, включающий отрезок оптического волокна, одноразовые шприцы и имеющее выходное отверстие для оптического волокна (RU 2420246 С1, опубл. 10.06.2011).
Недостатком указанного устройства является его низкая технологичность, вызванная невозможностью смены аппликатора.
Целью полезной модели являются повышение технологичности устройства.
Поставленная задача решается с помощью устройства для осуществления трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации (ТМЛР), включающее в себя лазерный источник излучения и оконечное устройство, содержащее сменный аппликатор с инъекцией, включающий отрезок оптического волокна, одноразовые шприцы и имеющее выходное отверстие для оптического волокна.
Согласно полезной модели сменная часть аппликатора с инъекцией, содержит корпус проставки, закрепляемый на манипуляторе аппликатора посредством одной накидной гайки, кассету шприцов, закрепляемой в корпусе проставки посредством другой накидной гайки, кассету штоков шприцов, установленную внутрь корпуса проставки, перфорирующий отрезок волокна, расположенный внутри корпуса проставки и кассеты шприцов, по меньшей мере один инсулиновый шприц, установленный в кассету штоков шприцов.
В частности, сменная часть аппликатора с инъекцией содержит три инсулиновых шприца.
В частности, кассета штоков шприцов содержит магнит для соединения с толкающим штоком инъектора, который соединен с штоком пневмоцилиндра манипулятора аппликатора.
На фиг.1 показана сменная часть аппликатора в изометрии;
На фиг.2 показан общий вид сменной части аппликатора;
На фиг.3 показана сменная часть аппликатора в разрезе;
Сменная часть аппликатора содержит корпус (3) проставки, который закрепляется на манипуляторе (2) аппликатора посредством одной накидной гайки (5), кассету (4) шприцов, закрепляемой в корпусе (3) проставки посредством другой накидной гайки (6), кассету (7) штоков шприцов, установленную внутрь корпуса (3) проставки, перфорирующий отрезок волокна (8), расположенный внутри корпуса (3) проставки и кассеты (4) шприцов, по меньшей мере один инсулиновый шприц (9), установленный в кассету (7) штоков шприцов.
По мере необходимости сменная часть аппликатора может содержать до трех инсулиновых шприцов, т
Кассета (7) штоков шприцов содержит магнит (10) для соединения с толкающим штоком инъектора, который соединен с штоком пневмоцилиндра манипулятора (2) аппликатора.
Устройство работает следующим образом. Для формирования лазерных каналов оконечное устройство подводится к биологическому объекту, после чего, нажатием ноги напольной педали, система переводится в ждущее состояние и по поступлении внешнего синхронизирующего импульса (например, от R-зубца электрокардиограммы пациента) запускается процесс лазерной перфорации одновременно с процессом медикаментозных инъекций, датчик скорости контролирует скорость введения оптического волокна, при этом действие импульса лазерного излучения происходит при прямом и возвратном перемещении оптического волокна, в результате чего формируется канал в биоткани диаметром приблизительно равный диаметру используемого волокна.
Оптическое волокно располагается в аппликаторе таким образом, что его окончание находится внутри съемной кассеты с образованием зазора до выходного отверстия. В частности указанный зазор может составлять 5 мм. Это необходимо для того, чтобы к моменту выхода из выходного отверстия оптическое волокно смогло набрать необходимую постоянную скорость.
Аппликатор позволяет также одновременно с лазерной перфорацией проводить медикаментозную инъекцию на глубину 3-10 мм с использованием до трех одноразовых шприцев одновременно в зависимости от объема инъекции и типа лекарственного препарата, то есть оконечное устройство содержит в своем составе сменную кассету с отрезком оптического волокна и тремя одноразовыми шприцами для инъекций. Упомянутая инъекция осуществляется при помощи упомянутого возвратно-поступательного механизма подачи инъектора.
С помощью созданного макета устройства были проведены предварительные экспериментальные исследования на биологических объектах.