УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИЛИ УДАЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ИЗ ЗАМКНУТОГО ПРОСТРАНСТВА В ТЕЛЕ
DEVICE AND METHOD FOR REDUCING THE NUMBER OR REMOVING OF PARTICLES FROM THE ENCLOSED SPACE IN THE BODY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к снижению количества или удалению частиц, таких как частицы дыма, которые генерируются во время интракорпоральных процедур, таких как медицинские или косметические процедуры на теле человека.
В данном описании слово «частицы» охватывает дым, дымовые частицы, капельки или другие частицы, взвешенные в локальном пространстве, в котором должна проводиться процедура, как перед процедурой, так и в ее ходе или после нее.
Сведения о предшествующем уровне техники
2
Хорошо известно, что частицы, генерируемые во время процедур, таких как хирургические процедуры, в результате разрезания плоти или прижигания ран снижают обзор для проводящего процедуру специалиста и могут быть опасными для здоровья хирургического персонала. В широком смысле способы удаления частиц, такие как способы удаления дыма, обычно используют средства, с помощью которых дым удаляется физически, например, посредством вакуума, а затем удаляется наружу из операционной за счет вентиляции или путем фильтрации дыма и рециркуляции воздуха. Однако на практике это может быть неосуществимо или может достигаться только частично, что означает риск для здоровья участвующих в процедуре и, более непосредственно, выполняющему процедуру специалисту может мешать плохая видимость, вызванная присутствием нежелательных частиц в замкнутом пространстве, которое в типичном случае может быть искусственно надутым пространством тела пациента, как это имеет место во время лапароскопических процедур, когда соответственно инертный газ, такой как CO, вводится внутрь пациента через канал доступа для раздува пространства в теле пациента в месте проведения процедуры перед ее началом.
Даже при проведении криохирургии замерзший пар, водяные капельки или другие частицы, которые могут генерироваться по отдельности или совместно, действуют как взвешенный в локальном пространстве туман, что также может снижать обзор для занятых в процедуре специалистов. В патентном документе WO 2011/010148 описаны устройство и способ для удаления или снижения количества частиц в замкнутом пространстве, где высокое напряжение используется для ионизации частиц и тем самым их частичного или полного удаления из места проведения процедуры, и настоящее изобретение базируется на осознании того, что эта технология может быть дополнительно усовершенствована путем упрощения процесса, с помощью которого, например, подлежащие хирургическому вмешательству пациенты могут быть подготовлены таким образом, что время на проведение требуемой процедуры сводится к минимуму.
Сущность изобретения
Согласно первому аспекту изобретения предложено устройство для удаления или снижения количества частиц в замкнутом пространстве во время интракорпоральных процедур, содержащее корпус, предназначенный для наложения на тело, на котором должна проводиться процедура, такая как медицинская или косметическая процедура, первый электрод, внешний относительно корпуса и предназначенный для контакта с телом, удлиненный электрически изолированный зонд, проходящий от корпуса с возможностью ввода в интракорпоральную полость тела, в которой должна проводиться процедура, второй электрод на свободном конце зонда и электрическая схема для генерирования между первым и вторым электродами напряжения, достаточного для того, чтобы вызывать локальную ионизацию частиц в полости тела так, что они удаляются от второго выделяющего электроны электрода, тем самым удаляя или снижая количество частиц, генерируемых во время процедуры, из замкнутого пространства на месте процедуры или вокруг него.
При такой конструкции устройство может быть, по существу, переносным и соответственно в значительной мере автономным, таким как с питанием от аккумуляторной батареи, в котором определенные части устройства, такие как зонд и второй электрод, могут быть сменными, например частями одноразового использования, так что одно и то же устройство может безопасно использоваться для различных пациентов без опасности перекрестного заражения. Конструкция устройства позволяет ему подвергаться повторным циклам стерилизации для обеспечения стерильности в промежутках между циклами использования. Таким образом, изобретение предусматривает наличие корпуса, в котором первый электрод, который для удобства может иметь кольцевую или другую подходящую форму, предназначен для наложения на кожу пациента рядом с областью под кожей, где должна проводиться интракорпоральная процедура, и от которого зонд удобно проходит от оси кольца так, что он может быть введен через сквозное отверстие в коже пациента, чтобы появиться внутри искусственно надутого локального пространства внутри тела пациента вокруг места, где должна проводиться процедура, при этом для удобства длина зонда может быть регулируемой или выбранной длиной, так что впоследствии второй электрод не оказывается в непосредственном контакте с какой-либо частью тела пациента. В результате впоследствии в ходе процедуры ионизированные частицы в замкнутом пространстве будут постоянно удаляться от второго электрода, тем самым обеспечивая или, по меньшей мере, улучшая видимость для выполняющего процедуру специалиста.
Несмотря на то, что устройство для генерирования ионизирующего напряжения удобно размещено внутри корпуса, вместо этого напряжение может генерироваться на удалении от него, а вместо питания от аккумуляторной батареи может быть предусмотрено питание от сети электроснабжения.
Второй электрод может иметь любую подходящую форму, но в частности, он может быть выполнен в виде кисточки, чтобы обеспечивать относительно большую площадь поверхности для ионизации частиц в области непосредственного окружения.
Альтернативно, второй электрод может быть образован любой конструкцией типа нити накала.
Электрическая схема для генерирования между первым и вторым электродами напряжения, достаточного для того, чтобы вызывать ионизацию частиц внутри полости тела, может обеспечивать напряжение примерно до 30 кВ, но предпочтительно от 5 до 15 кВ.
Когда питание на электрическую схему поступает от перезаряжаемой аккумуляторной батареи, указанная батарея может перезаряжаться непосредственно за счет контакта с электрическими проводниками или опосредованно с помощью электромагнитной индукции.
Устройство может дополнительно содержать инструмент для ввода, такой как заостренная сплошная игла, обычно имеющая диаметр меньше диаметра катетера, так что он может быть установлен на ней с острого конца, но больше диаметра зонда и относящегося к нему второго электрода, так что игла может использоваться для ввода катетера в полость тела пациента, а затем быть удалена. Зонд закрепляется в катетере таким образом, чтобы обеспечивать воздухонепроницаемое уплотнение, тем самым препятствуя непреднамеренной утечке газа, используемого для надувания полости.
Согласно второму аспекту изобретения предложен способ удаления или снижения количества частиц в замкнутом пространстве во время интракорпоральных процедур, содержащий следующие этапы в любом требуемом порядке: обеспечивают наличие устройства в соответствии с первым аспектом изобретения и его частными вариантами, накладывают указанное устройство на тело, на котором должна проводиться интракорпоральная процедура, таким образом, что первый электрод находится в электрическом соединении с телом, вводят второй электрод в замкнутое пространство и затем ионизируют частицы внутри указанного пространства таким образом, что они удаляются от второго электрода и тем самым позволяют проводить процедуру в условиях полного удаления или сниженного количества видимых частиц. Предпочтительно ионизацию создают с помощью отрицательной короны, хотя в принципе может использоваться также положительная корона, однако это будет связано с меньшей эффективностью удаления частиц.
Перечень фигур чертежей
Изобретение может быть осуществлено различными путями, и далее исключительно в качестве примера будет описан пример его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично изображает устройство по изобретению в процессе использования;
фиг. 2 изображает простую электрическую схему для питания устройства с фиг. 1;
фиг. 3 более подробно изображает устройство с фиг. 1 на виде в перспективе;
фиг. 4 изображает устройство с фиг. 3 на виде в перспективе снизу;
фиг. 5 изображает инструмент для ввода катетера, пригодный для использования с катетером зонда с фиг. 6; и
фиг. 6 изображает катетер зонда для использования с инструментом для ввода с фиг. 5.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показано устройство 100 для удаления частиц, которое используется для удаления частиц S дыма из полости С тела пациента Р во время, например, интракорпоральных хирургических процедур в этом месте. Устройство 100 имеет цилиндрический корпус 180, заключающий в себе электрическую схему 110 напряжения с полюсами А, В, питаемую источником 170 постоянного тока в виде перезаряжаемой аккумуляторной батареи, хотя источник питания может быть также неперезаряжаемой аккумуляторной батареей или даже иметь вид трансформатора, связанного с выпрямителем постоянного тока, соединенным или соединяемым с сетью электроснабжения.
На нижней стороне корпуса 180 расположен первый электрод 140, который выполнен кольцевым и в показанном положении опирается снаружи на кожу пациента Р, причем на практике на пациента или на первый электрод 140 может быть нанесен электропроводный гель, чтобы улучшить электрическую проводимость между ними.
По центру корпуса 180 от него отходит вниз трубчатый изолированный зонд 130, на свободном конце которого расположен второй кисточковидный электрод 150, электрически соединенный с полюсом В схемы 110.
На фиг. 2 показана простая схема высокого напряжения для питания устройства 100 для удаления частиц, в которой источник постоянного тока низкого напряжения используется для повышения напряжения до требуемого высокого напряжения между полюсами А и В достаточной величины для создания электрического поля высокого напряжения и низкого тока между первым электродом 140 через его контакт с пациентом Р и вторым электродом 150, тем самым обеспечивая ионизацию частиц в этой области так, что они могут удаляться от второго электрода 150. Эти частицы могут собираться на поверхностях тела и могут быть удалены по окончании процедуры.
На фиг. 3 и 4 устройство 100 показано соответственно на виде в перспективе сверху и снизу. На фиг. 3 верхняя поверхность корпуса 180 содержит изогнутый дисплей 182 для отображения статуса устройства, включая, например, состояние зарядки аккумуляторной батареи 170 и функционирование схемы 110 высокого напряжения. Напротив дисплея 180 расположен комплект органов 184 управления для включения и выключения устройства и для его тестирования по мере надобности.
На фиг. 4 показано, каким образом первый электрод 140 расположен по периметру нижней стороны корпуса 180, а также показан второй электрод 150, который благодаря своей кисточковидной форме обеспечивает относительно большую площадь поверхности для улучшения ионизации частиц между первым 140 и вторым 150 электродами через тело пациента Р, так что замкнутое пространство в полости С может поддерживаться, по существу, свободным от частиц, как это будет описано далее.
На фиг. 5 показан предназначенный для ввода катетера зонда инструмент 200 в виде иглы, имеющей прочный сплошной ствол 201, захват 202 для пальцев на одном конце и острие 203 на другом конце. Катетер 310 зонда, показанный на фиг. 6, имеет трубчатую стволовую часть 311, верхний конец 312 в форме воронки и притупленный нижний конец 320.
При такой конструкции катетер 310 может быть установлен на инструменте 200 для ввода, который затем используется для прокола наружной стенки, такой как брюшная стенка пациента Р, а затем инструмент 200 может быть удален, оставляя катетер 310 на месте для ввода свободного конца зонда 130, а следовательно, и второго электрода 150 через воронку 312, при этом зонд 130 и второй электрод 150 входят в полость С тела из нижнего конца 320 катетера 310.
Наружный диаметр инструмента для ввода и/или катетера предпочтительно невелик, то есть меньше 5 мм, во избежание наложения послеоперационных швов после их удаления. Наружная поверхность зонда 130 предпочтительно может быть снабжена уплотнением (например, плотным обжимным соединением в какой-либо точке вдоль его длины с помощью уплотнительного кольца круглого сечения, рычажного замка или других подобных средств) с внутренней поверхностью катетера для формирования, по существу, воздухонепроницаемого уплотнения, чтобы предотвращать или затруднять выход газа из надутой полости тела.
Длина катетера и/или зонда предпочтительно является регулируемой, и могут быть предусмотрены индикаторы глубины, чтобы пользователи могли контролировать, насколько глубоко в теле введен зонд. Индикаторы глубины предпочтительно видны на наружной части зонда 130, так что в его глубине можно убедиться в ходе хирургической процедуры при использовании хирургического инструмента визуализации, такого как лапароскоп или эндоскоп.
Может быть также предусмотрен зажим катетера для фиксации зонда относительно катетера так, что глубина или положение зонда могут быть временно зафиксированы. Зажим катетера может быть выполнен также прикрепляемым к телу пациента, так что глубина и/или положение зонда будут зафиксированы относительно тела пациента.
Был описан и показан только один пример выполнения изобретения, при этом очевидно, что в пределах объема изобретения могут быть реализованы другие примеры выполнения, модификации, дополнения и исключения.
Несмотря на то, что была показана аккумуляторная батарея 170, помещенная внутри корпуса 180, понятно, что средство питания схемы 110 может быть предусмотрено в другом месте. Батарея 170 может быть расположена в корпусе 180 съемным образом. В модификации, батарея 170 может заряжаться через индуктивную связь так, что устройство 100 может быть помещено в гнездо и перезаряжено без необходимости обнажать клеммы, что могло бы представлять риск для здоровья. Устройство 100 может быть предметом одноразового использования, и в этом случае не требуется применение перезаряжаемых батарей. Может использоваться также электрический аккумулятор емкостного типа вместо аккумуляторной батареи или совместно с ней.
В пределах объема формулы изобретения возможны другие усовершенствования. Так, например, может быть предусмотрено, что источник генерирования высокого напряжения изолирован от внешней среды, и только два вышеупомянутых электрода доступны снаружи. Это обеспечивает более безопасную работу устройства и снижает риск поражения электрическим током. В описанном в настоящей заявке примере выполнения второй электрод 150 установлен непосредственно на корпусе 180, к которому прикреплен также первый электрод 140. Однако следует понимать, что такое крепление второго электрода 150 может быть отсоединяемым от корпуса 180, а не постоянным, что может достигаться при использовании соответствующего электрического соединителя и изолированного футляра для использования со вторым электродом. Кроме того, короткий электрический кабель может развертываться, чтобы позволять хирургу помещать корпус 180 и первый электрод 140 на коротком расстоянии от места ввода второго электрода 150, но в пределах стерильного хирургического поля.
Кисточковидный второй электрод 150 имеет «щетинки», размеры которых тщательно выбраны, поскольку металлические щетинки толщиной около 100 мкм могут действовать как иголки и, следовательно, могут проткнуть внутренние органы при использовании в полости тела. В то же время щетинки толщиной менее примерно 50 мкм слишком слабы, так что идеальными являются щетинки толщиной около 75 мкм. Однако удовлетворительными могут быть щетинки от 10 до 100 мкм. Было установлено, что число щетинок не особенно влияет на степень очистки от дыма, и даже малое число в десять щетинок работает удовлетворительно. Однако для получения полезного, прочного и эффективного электрода используют щетинки указанных примерных размеров числом около 40. Было установлено, что хорошо работают щетинки из медицинской нержавеющей стали, хотя могут быть пригодными и другие материалы.
Устройство и способ по изобретению могут модифицироваться в соответствии с требованиями, а их главная задача состоит в удалении или снижении количества, например, частиц дыма в том месте пациента, которое подвергается медицинской или косметической процедуре, так что выполняющий процедуру специалист получает лучший обзор в результате меньшего количества частиц в этой области, чем это было бы без устройства и способа по изобретению.
Толкование настоящей патентной заявки предусматривается в свете патентного документа WO 2011/010148, описание которого включено в качестве ссылки.