АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к высокочастотным электрохирургическим аппаратам, предназначенным для рассечения и коагуляции мягких тканей организма. Благодаря тому, что аппарат автономный, компактный, имеет сравнительно малые габариты, небольшой вес, возможность периодической подзарядки первичного источника питания, а так же возможность непрерывной работы от бортовой сети автомобиля, самолета, железнодорожного вагона и другого, он может применяться в стесненных условиях (в блиндажах, траншеях, палатках и т.д.) при боевых действия, во время чрезвычайных ситуаций, в отдаленных небольших населенных пунктах, на лесозаготовительных участках, в туристических группах, при геологоразведочных работах, на полевых станах, на плавсредствах и т.п. С аппаратом можно работать и в стационарных условиях, используя внешний источник питания. В этом случае аппарат может работать при перебоях в подаче электроэнергии по питающей сети.
Известно электрохирургическое устройство для коагуляции биологических тканей (патент РФ №2145818, МПК А61В 18/12, публ. 27.02.2000), которое содержит блок питания и последовательно соединенные генератор, усилитель, блок, включающий активный и пассивный электроды, а также блок управления, выход которого соединен со вторым входом генератора, причем в генератор, выполненный в виде последовательно соединенных блоков осциллятора и блока формирователя импульса, дополнительно введен блок трансформатора, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход с блоком электродов, вход блока питания соединен с выходом блока управления, а его выход со вторым блоком усилителя, причем проксимальная часть активного электрода на всем протяжении покрыта слоем изоляционного материала с высокой диэлектрической прочностью, а дистальная часть выполнена в виде сферы или полусферы.
Основными недостатками этого устройства является возможность его применения только в стационарных условиях и сравнительно высокие требования к электроизоляции его элементов, то есть к безопасности устройства (ГОСТ Р50267.0-92 (МЭК 601-1-88).
Первый из этих недостатков устранен в выбранном за прототип автономном комплекте для эндовидеохирургии (патент РФ №2213535, МПК 7 А61В 19/02, опубл. 10.10.2003). В автономном комплекте аппаратура для малоинвазивной хирургии и блок коммутации аппаратуры размещены в корпусе в виде металлического ящика, который
снабжен дополнительными внутренними направляющими, расположенными перпендикулярно основанию ящика, на которых установлены с возможностью перемещения аппараты для малоинвазивной хирургии. Видеомонитор и инструментарий размещены в дополнительном корпусе в виде металлического ящика, снабженного колесами, расположенными на его большей стороне. Корпус снабжен внутренними направляющими и разделен на отсеки для видеомонитора, инструментария, шлангов и электрических кабелей. Оба корпуса снабжены приспособлениями для закрепления одного корпуса на другом, а внутренние направляющие обоих корпусов закреплены на раме, которая связана с внутренней поверхностью корпусов через амортизаторы. В этом автономном комплекте функции, аналогичные с функциями предложенного аппарата, выполняют размещенные с интервалом друг над другом коагулятор и блок питания. Блок питания содержит первичный источник питания (ПИП) постоянного напряжения (не более 12 В), с которым соединен вторичный источник питания (ВИП) переменного напряжения (220 В/50 Гц). С ВИП последовательно соединены инвертор и блок коммутации с разъемами для подключения электродов. Известный комплект может работать в стационарных условиях от сети переменного напряжения 220 В или в автономном режиме от ПИП постоянного напряжения, но это постоянное напряжение в ВИП преобразуется в переменное: 220 В/50 Гц.
Для более полного анализа рассматриваемого изобретения-прототипа нами были изучены также материалы по коагулятору ЭХВЧ-90-01 «ЭФА-М» Viridis (www.endosurq.ru), в основу которого положено это изобретение, а также сведения по используемым с этим коагулятором источникам питания (www.svjzprom.ru) Максимальная мощность известного аппарата составляет 90 Вт, рабочая частота 440 КГц, вес коагулятора (без источника питания) 5,6 кг, габариты (без источника питания) 265×270×140 мм. Используемые с коагулятором источники питания имеют наименьший вес 8 кг при габаритах 150×185×268 мм.
Из приведенных данных следует, что известный аппарат - прототип имеет существенные недостатки: сравнительно большие габариты и вес, затрудняющие его транспортировку одним человеком и эксплуатацию его в стесненных условиях. Наименьшие общий вес (коагулятора и источника питания) составляет 13,6 кг, а габариты 415×455×408 мм, то есть сравнительно велики. Кроме того, как и в аналоге, в прототипе используется переменное напряжение 220 В, что предъявляет повышенные требования к его конструктивным элементам (ГОСТ Р 50267.0-92 (МЭК 601-1-88), к правилам безопасной работы с этим аппаратом.
Техническим результатом предложенного автономного электрохирургического аппарата является снижение веса в 2 раза (с 13,6 кг до 6,5 кг), габаритов в несколько раз (с 415×455×408 мм до 215×225×75 мм), а также снижение требований к электробезопасности, так как согласно указанному выше ГОСТу испытательное напряжение для прототипа почти в 3 раза выше, чем для предложенного аппарата.
Указанный технический результат достигается тем, что в автономном электрохирургическом аппарате, снабженном основным первичным источником питания постоянного напряжения и содержащем корпус, в котором размещены подключенный к основному первичному источнику питания вторичный источник питания и последовательно соединенные с вторичным источником питания инвертор и блок коммутации с разъемами для подключения электродов, причем вторичный источник питания, инвертор и блок коммутации связаны с блоком управления, согласно предложенному решению, основной первичный источник питания постоянного напряжения выполнен встроенным в корпус аппарата, а вторичный источник питания выполнен в виде непосредственного преобразователя постоянного напряжения, при этом основной первичный источник питания подключен к вторичному источнику питания через блок выбора первичного источника питания, который снабжен устройством для подключения к внешнему первичному источнику питания.
Кроме того, автономный электрохирургический аппарат размещен в одном из отсеков коробки кейса, в другом отсеке которого уложены рабочие стерильные электроды, при этом в отсеках крышки кейса размещены сменные стерильные электроды, электропровода, зарядное устройство, педаль и запасные элементы аппарата.
Пример конкретного выполнения заявляемой полезной модели поясняется рисунками: на фиг.1 изображена блочная схема автономного электрохирургического аппарата, на фиг.2 показано размещение аппарата в кейсе. Автономный электрохирургический аппарат (фиг.1) содержит основной первичный источник питания 1, подключенный к блоку выбора первичного источника питания 2, устройство для подключения к внешнему первичному источнику питания 3. К выходу блока выбора первичного источника питания 2 подключены последовательно соединенные вторичный источник питания 4, инвертор 5, блок коммутации 6 с разъемами для подключения электродов 7. Управление режимами работы вторичного источника питания 4, инвертора 5, блока коммутации 6 осуществляется блоком управления 8.
Для удобства хранения, транспортировки автономного электрохирургического аппарата и работы с ним предусмотрено использование кейса, коробка которого 9 (фиг.2) и крышка 10 выполнены с отсеками. В раздельных отсеках коробки 9 кейса размещены:
аппарат в корпусе 11 и рабочие стерильные электроды 12. При этом в корпусе 11 расположены все элементы аппарата, приведенные выше на блочной схеме (фиг.1), включая основной первичный источник питания 1. В отсеках крышки 10 кейса (фиг.2) размещены сменные стерильные электроды 13, электропровода 14, зарядное устройство 15, педаль 16 и запасные элементы 17.
Автономный электрохирургический аппарат работает следующим образом (фиг.1). После включения аппарата блок выбора первичного источника питания 2 определяет наличие или отсутствие постоянного напряжения 12 В внешнего источника питания (на фиг.1 не показан), подключенного через устройство для подключения к внешнему первичному источнику питания 3. При наличии внешнего источника питания блок выбора 2 коммутирует на вход вторичного источника питания 4 его напряжение, а при отсутствии - коммутирует напряжение (12 В) основного первичного источника питания 1 встроенного в корпус 11 аппарата (фиг.2). Если в процессе работы на выходе внешнего источника питания напряжение исчезнет, то блок выбора первичного источника питания 2 (фиг.1) автоматически произведет переключение на встроенный основной первичный источник питания 1. Если в процессе работы напряжение внешнего источника питания восстановится, то произойдет обратное переключение. Вторичный источник питания 4 преобразует входное для него постоянное напряжение 12 В в постоянное напряжение до 100 В (в зависимости от выбранного режима работы и особенностей оперируемого объекта). Инвертор 5 преобразует постоянное напряжение в переменное частотой 440 кГц. Амплитуда и другие параметры напряжения зависят от выбранного режима мощности, характера электрохирургического воздействия, типа оперируемого объекта и могут изменяться в процессе работы. Блок коммутации 6 подключает выход инвертора 5 к соответствующим разъемам 7, к которым, в свою очередь, подключаются требуемые электроды. Блок управления 8 осуществляет задание и стабилизацию режимов работы вторичного источника питания 4 и инвертора 5 в зависимости от установок пользователя и характера объекта, управление блоком коммутации 6, производит мониторинг работы всех блоков и узлов аппарата, обеспечивает индикацию. Блок управления 8 отслеживает количество энергии в основном встроенном первичном источнике питания 1 и отключает аппарат при снижении запаса энергии до критического значения. Педаль 16 (фиг.2) предназначена для подачи напряжения на электроды и выключения питания электродов. При выполнении простых операций, при оказании первичной медицинской помощи с аппаратом работает один хирург. Запаса энергии основного первичного источника питания 1 (фиг.1) достаточно для выполнения нескольких простых операций или одной операции средней сложности. Для периодической подзарядки этого источника питания в
кейсе (фиг.2) имеется зарядное устройство 15. Если могут быть проблемы с подзарядкой, кейс следует укомплектовать запасным основным первичным источником питания: в отсеке для запасных элементов 17. Вес такого первичного источника около 1 кг. Автономный электрохирургический аппарат может быть выполнен для работы при напряжении первичного источника питания и 6 В, 24 В, 36 В или 48 В.
С использованием предложенного автономного электрохирургического аппарата успешно сделано, в том числе в ограниченных условиях, несколько десятков простых операций и операций средней сложности в западно-сибирском регионе. Кроме того, аппараты поставлены в военный госпиталь европейской части Российской Федерации.
Габариты и вес предложенного аппарата приведены выше. Следует заметить, что полный вес кейса с размещенными в нем аппаратом, зарядным устройством, запасным основным первичном источником питания, педалью, электропроводами и электродами не превышает 10 кг, а габариты меньше габаритов прототипа в три раза.