ИНТРАОПЕРАЦИОННЫЙ ТОРАКАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР КРОВОТОКА

Полезная модель относится к медицине, в частности к хирургическому лечению онкологии легких, и может быть использована для измерения оксигенации крови при пневмонэктономии легких.
Хирургическое лечение рака легкого отличается объемностью и травматичностью оперативного вмешательства. Несмотря на постоянное улучшение техники операций, предоперационной подготовки и послеоперационного ведения больных, появление более совершенных способов обработки культи главного бронха, использование новейшей медицинской аппаратуры, частота развития бронхоплевральных свищей после пневмонэктомии остается достаточно высокой. (Сардак В.Г., Полоус Ю.М. «Способ лечения бронхиальных свищей». 1987.)
Окончательно утвердилась в онкологическую практику расширенная медиастинальная лимфодиссекция, сопровождающаяся высоким уровнем нарушения кровообращения трахеи и бронхов, что, по мнению ряда авторов, отрицательно сказывается на процессах заживления культи главного бронха.
Это связано, в большей степени, с тем, что бронхоплевральные свищи после пневмонэктомии относятся к биологической, а не к технической природе данного осложнения
Важную роль в развитии бронхоплеврального свища после пневмонэктомии играет нарушение кровообращения в зоне оперативного вмешательства при расширенных и комбинированных операциях на легких.
Лечение бронхоплевральных свищей с эмпиемой плевры до настоящего времени является актуальной задачей: недостаточна эффективность повторных операций (Отс О.Н., «Хирургическое лечение патологии оперированного легкого». 1993), высока частота их рецидива и летальность после повторных операций, высок уровень «хирургической агрессии» при выполнении повторных операций. Бронхоплевральные свищи после пневмонэктомий и лобоэктомий остаются одним из наиболее тяжелых осложнений, значительно удлиняющих сроки пребывания больных в стационаре и приводящих к новым осложнениям, от которых зависит дальнейшая судьба больного.
Проблема бронхоплевральных свищей состоит в высоком уровне летальности, которая обусловлена грозным осложнением, и составляет по данным литературы 25-71,2%. (Добровольский С.Р., Григорьева С.П. «Комбинированные резекции в хирургии рака легкого». 1992). Хирургическое лечение бронхоплевральных свищей после пневмонэктомии часто бывает неудачным из-за возникшей эмпиемы плевры.
Повторная общая анестезия с длительной искусственной вентиляцией легких, оперативная травма усугубляют течение послеоперационной болезни и ухудшают прогноз. Рецидив свища после резекций культи главного бронха возникает в более половины случаев, летальность составляет 48,5% (Абдумурадов К.А. «Реторакотомия в лечении острых осложнений после операций на легких». 1993).
Однако появление большого количества бронхоскопических методик по закрытию бронхоплеврального свища после пневмонэктомии не привели к выработке единой профилактики, тактики и прогноза этого грозного осложнения. Кроме того, перечисленные методики не приводят к удовлетворительным результатам и требуют определенных материальных затрат и условий.
Таким образом, несмотря на многочисленные исследования и разработки, в настоящее время существуют проблемы прогноза и профилактики первичной несостоятельности культи главного бронха после расширенных, комбинированных анатомически резекций легких.
1
3
1
2
r
Известен способ неинвазивного измерения насыщения крови кислородом по патенту RU №2173082 C1 А61В 5/00, А61В 5/145, опубл. 10.09.2001, основанный на определении коэффициента отражения оптического излучения, включающий облучение участков кожи и биоткани монохроматическими излучениями с длинами волн λ=650±30 нм; λ=830±80 нм, фоторегистрацию сигнала, рассеяного биотканью, с помощью двух каналов, работающих в полосах λ и λ соответственно, при котором после фоторегистрации по первому каналу производят селекцию доплеровского сигнала в полосе , а по второму - в полосе , где ν - значение скорости движения эритроцитов в исследуемом отделе системы микроциркуляции, n - оптический показатель преломления среды, производят амплитудное детектирование доплеровских сигналов, выделяют переменную (пульсовую или дыхательную) и постоянные части сигнала по первому и второму каналам, производят нормировку переменной к постоянной составляющей сигнала по каждому из каналов, после чего из сигнала второго канала выделяют часть, синфазную с сигналом первого канала, и вычисляют отношение сигнала первого канала с выделенной частью сигнала второго канала.
Недостатком этого способа является сложность аппаратной и программной реализации определения потребления кислорода тканью и селекции различных отделов системы микроциркуляции.
Прототипом заявленной полезной модели является гинекологический измеритель оксигенации крови RU 121721 С2 А61В 5/145, А61В 5/02, опубл. 10.11.2012, содержащий источник излучения в красном диапазоне, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне, подключенный ко второму источнику тока, фотоприемник, выполненный в виде фотодиода, и преобразователь ток-напряжение, подключенный к фотоприемнику, усилитель напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, вход которого соединен с выходом преобразователя ток-напряжение, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу усилителя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, первый фильтр верхних частот и первый усилитель напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу усилителя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, второй фильтр верхних частот и второй усилитель напряжения переменного тока, а также формирователь противофазных импульсов частотой 200-2000 Гц, первый выход которого подключен к управляющему входу первого синхронного детектора, а второй выход - к управляющему входу второго синхронного детектора, и подключенный своим выходом к индикатору и своими первым и вторым входами - к выходам соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока блока вычисления функции
,
где: S - коэффициент сатурации;  и  - коэффициенты экстинкции восстановленного гемоглобина на длинах волн излучения соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения;  и  - двойные амплитуды переменного напряжения на выходах соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока;  и - коэффициент экстинкции оксигемоглобина на длинах волн соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения, отличающийся тем, что он дополнительно содержит формирователь опорных напряжений с регуляторами "Амплитуда токов", "Баланс токов" и "α", а также регулируемый источник переменного напряжения частотой 1-2 Гц и коммутатор, при этом первый и второй выходы формирователя опорного напряжения подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя противофазных импульсов частотой 200-2000 Гц, первый и второй выходы коммутатора подключены к управляющим входам соответственно первого источника тока и второго источника тока, выход регулируемого источника переменного напряжения частотой 1-2 Гц подключен к входу "α" формирователя опорных напряжений, упомянутый блок вычисления функции выполнен в виде последовательно соединенных мультиплексора, аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, при этом первый и второй входы мультиплексора являются соответственно первым и вторым входами упомянутого блока вычисления функции, третий и четвертый входы мультиплексора соединены с выходами первого и второго синхронных детекторов соответственно, управляющие входы аналого-цифрового преобразователя и мультиплексора соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами микропроцессора.
Недостатком представленного прототипа является сложность его применения при пнэвмонэктомии легких, связанная с необходимостью выделения исследуемого участка бронха и помещения его в просвет между источниками и приемником излучения.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в совершенствовании ее конструкции, позволяющей измерять насыщение исследуемого участка крови кислородом методом на отражение при пневмонэктомии легких.
Технический результат достигается тем, что в интраоперационном торакальном анализаторе кровотока, содержащем фотометрический датчик насыщения кислородом крови, состоящий из источников излучения красного и инфракрасного диапазонов, фотоприемника и блока обработки сигнала, поступающего с этого датчика, новым является то, что источники и приемник излучения расположены по одну сторону от исследуемого участка бронха и работают на отражение, а измеритель содержит модуль контроля деформации исследуемого участка бронха, состоящий из датчика измерения усилия прижима фотометрического датчика к исследуемому участку и блока обработки сигнала деформации, при этом фотометрический датчик установлен на дистальном конце подвижного штока, выполненном в корпусе с возможностью контакта с датчиком измерения деформации исследуемого участка, выход которого подключен к блоку обработки сигнала.
В интраоперационном торакальном анализаторе кровотока длина подвижного штока определяется анатомическими особенностями грудной клетки человека.
Источник и приемник датчика насыщения кислородом крови для получения максимального соотношения сигнал-шум расположены под углом друг к другу.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1.
Интраоперационный торакальный анализатор кровотока представляет собой фотометрический преобразователь 7, установленный на подвижном штоке 6, закрепленном с помощью фиксатора 3 и держателя 5 в корпусе 4 с возможностью линейного перемещения до контакта с тензодатчиком 2,
На фиг. 2 приведена модель дистального участка подвижного штока с фотометрическим преобразователем.
На дистальном конце подвижного штока 6 размещены элементы датчика насыщения кислородом крови, содержащие источники излучения в красном и инфракрасном световом диапазонах 9, фотоприемник 10, которые могут быть расположенные под углом 160° для снижения потерь, вызванных рассеиванием света, что позволяет получить максимальную протяженность сфокусированной области измерения в 8…10 мм. Питающие и сигнальные провода от красного и инфракрасного источников излучения и фотоприемника проходят внутри и выходят через канал 8 для подключения к блоку контроля и обработки (на фигурах не показан).
2
Прибор используется следующим образом: во время пнэвмонэктомии, после полной резекции легкого, фотометрический датчик насыщения кислородом крови устанавливают на участке ушитой ткани культи бронха. Величину усилия прижатия фотометрического датчика устанавливают в пределах 0.7…0.8 Н/см. Сигнал с фотометрического датчика, отраженный от границ исследуемой ткани и пропорциональный абсорбции излучения, поступает в блок обработки информации (на фигурах не показан).
По наличию явно выраженных пульсаций кровотока и показателю оксигенации более 80% судят о функциональном состоянии культи бронха и состоятельности операционного шва.
Предложенный интраоперационный торакальный анализатор кровотока, применяемый при пнэвмонэктомии, реализуем и работоспособен, позволяет расширить диагностику и снизить частоту развития бронхоплевральных свищей после операционного вмешательства за счет адекватного определения степени насыщение тканей кислородом и заранее определить возможную несостоятельность культи бронха и постоперационных свищей.