CS251199B1 - Zařízení k narušování žlučových kamenů - Google Patents

Abstract

Zařízení využívá fokusované tlakové vlny, generované mimo tělo pacienta. Je tvořeno nádobou reflektoru, v níž je umístěno jiskřiště, propojené s bezindukčním kondenzátorem a třípolohovým kondenzátorem, uchycenými pomocí přechodky vně na nádobě reflektoru, k níž jsou dále připojeny sondy zaměřovači soustavy.

Description

Vynález se týká zařízení k narušování žlučových kamenů pomocí fokusované tlakové vlny generované mimo tělo pacienta, opatřeného zaměřovači soustavou.

Dosud je známo využívat fokusaci tlakové vlny k rozbíjení ledvinných kamenů. U těchto známých zařízení je vzhledem k odlišné aplikaci odlišně situován reflektor, fokusující tlakovou vlnu. Reflektor je v tomto případě umístěn na dně vodní lázně, do níž je ponořeno tělo pacienta. Přesné zaměření ledvinných ka menů v ledvinných pánvičkách je prováděno pomocí dvou zkřížených rentgenových projekcí. Nefokusované tlakové vlny bylo již dříve užíváno k rozbíjení kamenů v močovém měchýři. Přístrojem, použitým při tomto způsobu léčení, byla destrukce prováděna přímým kontaktem zdroje tlakové vlny a močového kamene.

Generace tlakové vlny vzniká elektrickým výbojem ve vodě. Tlakové vlna vzniká prudkou expanzí kapaliny, která se vypaří a následnou ionizací se vytvoří vodivý plasmový kanál. Vzniklý akustický tlak se šíří do okolí a jeho energie klesá nepřímo úměrně s druhou mocninou od místa vzniku a také tím, že prostře dí absorbuje energii. Aby bylo dosaženo požadovaného účelu, to je rozbití kamene, je třeba energii zpětně fokusovat. Fokusace se provádí pomocí eliptické dutiny, které soustředí tlakový ráz z původního ohniska, kde je situováno jiskřiště, reflexí do dru hého, sekundárního, ohniska rotačního elipsoidu. Druhé ohnisko je v těle pacienta a proto je konstrukčně použita jen část rotačního elipsoidu, a to přibližně větší polovina, čímž vzniká dostatek místa pro umístění pacienta a manipulaci s ním při zaměřování kamene.

251 199

Zmíněnou problematiku řeší podle vynálezu zařízení k narušování žlučových kamenů pomocí fokusované tlakové vlny, generované mimo tělo pacienta a opatřené zaměřovači soustavou. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořeno nádobou reflektoru, v níž je umístěno jiskřiště, propojené s bezindukčním kondenzátorem a třípolohovým kondenzátorem, uchycenými pomocí přechodky vně na nádobě reflektoru, k níž jsou dále připevněny sondy zaměřovači soustavy. Podle dalšího význaku vynálezu jsou v nádobě reflektoru vytvořeny otvory pro umístění světlovodů. Bezindukční kondenzátor je paralelně spojen přes tyratronový spínač se zásobním kondenzátorem. Indukce obvodu kondenzátorů je volena tak, aby první napěťový překmit, tedy nabití bezindukčního kondenzátoru, měl periodu tak dlouhou, že se stačí vytvořit plasmový kanál na jiskřišti. Vytvořením vodivého kanálu na jiskřišti již má velmi krátkou periodu pro nízkou indukčnost obvodu s jiskřištěm. Konečně je možno podle posledního význaku vynálezu použít místo bezindukčního kondenzátorů kondenzátor třípolohový, jehož střední elektroda je propojena se zdrojem napětí přes nabíjecí odpor, před nímž je vřazen tyratronový spínač, propojený se zdrojem napětí.

Základní výhoda spočívá ve schopnosti narušit žlučový kámen a zvětšit tím plochu pro urychlení a tím i zkrácení rozpouštění. Při výhodném zapojení se na hrotech elektrod získá dvojnásobné napětí a při rovnosti kapacit poloviční kapacita celého zařízení.

Zařízení podle vynálezu je dále blíže popsáno na konkrétním příkladu provedení podle připojených výkresů, na nichž obr. 1 značí stojan s nádobou reflektoru, obr. 2 detailní provedení nádoby reflektoru s jiskřištěm a kondenzátorem, obr. 3 $

zapojení zařízení a obr. 4 alternativní zapojení.

Zařízení podle vynálezu sestává z nádoby reflektoru 1, v níž je uloženo jiskřiště 2 propojené s bezindukčním kondenzátorem 5. Zařízení je déle opatřeno zdrojem vysokého napětí, ovládacím zařízením 12, zaměřovači soustavou se sondami 8,9 a stojanem, který nese nádobu reflektoru 1 s ostatními částmi

251 199 přístroje. Sondy zaměřovači soustavy vysílají ultrazvukový signál, jsou umístěné na okraji nádoby reflektoru 1 a osy ultrazvukových paprsků těchto sond procházejí ohniskem fokusace. Signál sond je zpracován ve zvláštním zařízení. Nádoba reflektoru 1 je tvořena polovinou rotačně eliptické dutiny vysoustružené do nádoby tvaru válce, v jehož horní části je vytvořen odvzdušňovací kanál. Otvor reflexní plochy je vytvořen na spodní ploše válce. Pro zamezení přímého přístupu k jiskřišti 2 je spodní otvor překryt folií upevněnou tenkým mezikružím 7· Na boční stěně nádoby reflektoru 1 je otvor pro suvné zavedení jiskřiště 2. a pro našroubování přechodky 6, která připevňuje bezindukční kondensátor 5. mechanicky k nádobě reflektoru 1, těsní proti-vodě a zároveň obsahuje propojení jiskřiště a kondenzátoru. Jiskřiště 2 je tvořeno dvěma elektrodami, z nichž jedna, na Kterou je přiváděno napětí, prochází dielektrickým držákem a je umístěna ve výši ohniska. Druhá elektroda je uzemněna a je připevněna na kroužku přechodky 6. Elektrody jsou rovnoběžné, přičemž druhá uzemněná elektroda se po průchodu nad ohniskem otáčí zpět k hrotu přímé elektrody. Na přechodce 6 je umístěn bezindukční kondenzátor 2 β minimální indukčností.

Vlastní zařízení je uchyceno na stojanu 4, jehož rameno nese nádobu reflektoru 1 s bezindukčním kondenzátorem 2 a několika diagnostickými sondami. Do nádoby reflektoru 1 je zavedena definovaná kapalina přívodem 10. Na stěnách nádoby reflektoru 1 jsou ve výši ohniska, kolmo na rovinu tvořenou elektrodami jiskřiště 2 vytvořeny otvory 15 pro zavedení světlovodů. Světlovody mají dvě základní funkce. Lze jimi vizualizovat a opticky kalibrovat vzdálenost elektrod a jejich přepojením lze pomocí změn indexu lomu při průchodu rázové vlny zaznamenávat tlakové a časové parametry této vlny.

Neznázorněná lázeň je posledním zařízením přístroje. Obsahuje ohřátou vodu na teplotu příjemnou tělu a je zhotovena z ultrazvuk absorbujícího prostředí.

Zařízení je zapojeno podle obr. 5. Spínací efekt je prováděn tyratronovým spínačem 12 a všechny součástí jsou jištěny

251 198

- 4 proti zkratování. Zásobní kondensátor 11 je nabíjen přes nabíjecí odoor 15 ze zdroje. Po sepnutí nastane překmit na bezindukční kondenzátor 2 a tím nastane výboj ve vodě. Jestliže by výboj nenastal, pak by se napětí mezi bezindukčním kondenzátořem 2 a zásobním kondenzátořem 11 rozdělilo a vybití bezindukčního kondenzátoru 5 by nastalo bez výboje ve vodě. Tyratronový spínač 12 je ovládán třemi soustavami pomocí logických obvodů a to po zaměření, po synchronizaci s EKG a po kontrole lékaře, který zařízení také musí sepnout.

Při zapojení podle obr. 4 je třípolohový kondenzátor 14 opatřen třemi elektrodami, které jsou navinuté do jednoho pouzdra. Jedna elektroda je nabíjena a krajní dvě elektrody jsou vyvedeny na hroty elektrod. Při zapojení podle obr. 4 je přepólováním části třípolohového kondenzátoru 14 získáno na hrotech elektrod dvojnásobné napětí a tím při rovnosti kapacit poloviční kapacita celkového zapojení. Ovládací soustava celého zařízení je napojena na tyristorový spínač 12, který ji uvádí do sepnutého stavu. Toto zařízení má důležitou roli pro časově vhodný chod tlakové vlny. Je nutné zabezpečit nejen přesnost fokusovaného tlaku na kámen, ale i časovou synchronizaci rázů s R kmitem současně zaznamenávaného EKG.

Ovládací soustava zjišťuje jednak lokalizaci, dále časovou synchronizaci s EKG a zobrazovací činnost pro sepnutí a kontrolu lékařem, který má možnost v kterémkoli okamžiku léčení přerušit. Pro zaměřování jsou užity nejméně tři sondy 8 umístěné p°vně na snodním okraji eliptické nádoby reflektoru a jedna sonda je v ose ohnisek 9 a osy ultrazvukových paprsků prochází ohniskem. Sondy, které Dředstavují A-mod zobrazení ultrazvukem, jsou hodnoceny časovým rozkladem signálu ech. V příznivém okamžiku nastavení je v ohnisku detekováno echo a v dalším čase není již zvukové odezva patrná. Nutno předpokládat, že pro léčení budou vybíráni pacienti, kteří mají na ultrazvukových diagnostických přístrojích dobře zobrazen žlučníkový kámen, neboť tato informace zároveň ukazuje, že na kameni nastává změna indexu lomu a lze tedy předpokládat úspěšné narušení tlakovou vlnou.

- 5 251 199

Tento způsob zaměření by ale sám nemohl spustit rázovou vlnu, která musí být synchronizována s EKG, což je další spínací efekt, nutný k vyslání signálu do tyratronového spínače 12. Posledpí spínač ovládá lékař a slouží spíše k okamžitému zastavení procedury. Lékař současně sleduje zaměřování na obrazovce ultrazvukového diagnostického zařízení.

Vlastní spouštění zařízení nastává až po sepnutí lokalizace, synchronizace a ovládací spínací soustavy současně. Pro jednotlivou rázovou vlnu je třeba, aby při správném orientačním nastavení vydržel pacient zadržení dechu na několik, například 10 sekund a pak má EKG záznam více jak 8 možností ke spuštění a sepnutí, předpokládá se, že na ultrazvukovém obrazu, který sleduje lékař, je již zřejmé, že lokalizace proběhla správně a také, že je již hlavní spínač, ovládaný lékařem, uveden do sepnutého stavu.

Ultrazvukový signál na diagnostických přístrojích má důležitou roli pro určování velikosti, počtu a síly rázové vlny.

Lze teoreticky velice dobře předpokládat, že konkrementy, s větší echogenitou, která byla určena na A-scanu nebo B-scanu, budou velice citlivě reagovat na působení rázové vlny a pro jejich narušení nebude třeba velkých energií. Naopak ultrazvukově nekontrastní žlučové kameny mají stejný akustický odpor s okolním prostředím. Protože nenastává změna ve velikosti akustického odporu, nenastane působením rázové vlny u takovýchto konkrementů odraz ani absorpce a tedy nelze předpokládat ani úspěšné narušení uvedených konkrementů.

Zařízení je určeno pro pracoviště, která provádí léčbu farmakoterapeutickým rozpouštěním žlučových kamenů.

Claims (4)

1. Zařízení k narušování žlučových kamenů pomocí fokusované tla kové vlny generované mimo tělo pacienta, opatřené zaměřovači soustavou, vyznačené tím, že je tvořeno nádobou reflektoru /1/, v níž je umístěno jiskřiště /2/, propojené s bezindukčním kondenzátořem /5/ a třípolohovým kondenzátorem /14/, uchycené pouze pomocí přechodky /6/ vně na nádobě reflektoru /1/, v níž jsou dále připevněny sondy /8, 9/ zaměřovači soustavy.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že v nádobě reflektoru A/ jseu vytvořeny otvory A5/ pro umístění světlovodů.

3. Zařízení podle bodu l_f vyznačené tím, že bezindukční kondenzétor /5/, ke kterému je připojen paralelně zásobní kondenzát or AO/, je přes tyratronový spínač A2/ a nabíjecí odpor A3/ spojen se zdrojem napětí.

4· Zařízení podle bodu l_fvyznačené tím, že třípolohový kondenzátor A4/ střední elektrodu propojeno se zdrojem napětí přes nabíjecí odpor A3/, před nímž je vřazen tyratronový spínač A2/, propojený se zdrojem napětí.

3 výkresy