RU2039528C1

RU2039528C1 - Device for changing lumen of a hollow organ

Info

Publication number: RU2039528C1
Authority: RU
Inventors: А.Г. Кот; В.А. Ананьев; В.И. Бураков; Е.А. Сидорова
Original assignee: Кот Александр Григорьевич
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has a flexible fixing member made of plates with elastic reservoir connected by means of a tube with a leakage proof self-locking chamber containing working medium. The chamber is made of a rigid internal framework, external thick-walled rubber cap and disk base. The disk base has internal duct connecting the chamber cavity with the tube. The plate has at least one through hole on one end and a corresponding projection on the other end to enable their connection. The disk base has also fixing rings. EFFECT: enhanced accuracy in creating reversible stenoses and occlusions of hollow organs. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности, к хирургии и предназначено для осуществления обратимых сужений просветов полых внутренних органов. The invention relates to medicine, in particular to surgery, and is intended for the implementation of reversible narrowing of the gaps of the hollow internal organs.

Известно устройство для изменения просвета полого органа, в частности кровеносного сосуда, полностью имплантируемое в организм объекта, основанное на воздействии рабочей среды, вводимой в емкость посредством инъекционной иглы и поступающей через трубопровод в надувной гибкий элемент округлой формы, который раздуваясь, уменьшает просвет полого органа. Устройство-прототип содержит гибкий фиксирующий элемент в виде пластины с элементом для скрепления ее концов и упругим резервуаром, соединенным посредством трубки с герметичной самозапирающейся камерой для рабочей среды. A device for changing the lumen of a hollow organ, in particular a blood vessel, is fully implantable in the body of the object, based on the influence of the working medium introduced into the container by means of an injection needle and entering through the pipeline into a round inflatable flexible element, which, when inflated, reduces the lumen of the hollow organ. The prototype device contains a flexible locking element in the form of a plate with an element for fastening its ends and an elastic reservoir connected by a tube with a sealed self-locking chamber for the working medium.

Недостаток прототипа заключается в непригодности для осуществления обратимого неинвазивного стенозирования полых внутренних органов. The disadvantage of the prototype is unsuitability for the implementation of reversible non-invasive stenosis of hollow internal organs.

В изобретении самозапирающаяся камера выполнена в виде жесткого внутреннего полусферического куполообразного каркаса, наружного толстостенного резинового колпака и диска-основания с внутренним каналом, сообщающим полость камеры с трубкой, а также дополнительно введенными фиксирующими кольцами, при этом элемент для скрепления пластины выполнен в виде по меньшей мере одного сквозного отверстия на одном из ее концов и ответного выступа в виде пуговицы на другом. In the invention, the self-locking chamber is made in the form of a rigid inner hemispherical dome-shaped frame, an outer thick-walled rubber cap and a base disc with an internal channel communicating the chamber cavity with the tube, and additionally introduced fixing rings, while the element for fastening the plate is made in the form of at least one through hole at one of its ends and a reciprocal protrusion in the form of a button on the other.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство для изменения просвета полых органов в собранном виде. In FIG. 1 and 2 depict the proposed device for changing the lumen of the hollow organs in assembled form.

Устройство представлено резиновой гибкой пластиной-манжетой 1 с отверстиями 2 на свободной ее части 3 и с выступающим зацепом 4 на фиксированной 5, причем ближе к последней в пластинке манжеты имеется дополнительное сквозное отверстие 6, через которое туго продет конец гибкой трубки 7, соединенный с надувным упругим резервуаром 8, приходящим внутрь манжеты при застегнутом ее состоянии. Противоположный конец гибкой трубки 9 соединен с полусферической камерой 10, состоящей из диска-основания 11, снабженного фиксационными кольцами 12 и внутренним каналом 13 в диске, сообщающим гибкую трубку 9 с полостью камеры 10, а также несущего куполообразный решетчатый каркас 14 и герметично зафиксированный к основанию 11 поверх купола каркаса 14 плотный толстостенный резиновый колпак 15. The device is represented by a rubber flexible plate-cuff 1 with holes 2 on its free part 3 and with a protruding hook 4 on a fixed 5, and closer to the last in the plate of the cuff there is an additional through hole 6 through which the end of the flexible tube 7 is tightly connected to the inflatable elastic reservoir 8, coming inside the cuff when it is buttoned up. The opposite end of the flexible tube 9 is connected to a hemispherical chamber 10, consisting of a base disk 11 provided with fixation rings 12 and an internal channel 13 in the disk, communicating the flexible tube 9 with the cavity of the chamber 10, as well as a dome-shaped lattice frame 14 and hermetically fixed to the base 11 over the dome of the frame 14 thick thick-walled rubber hood 15.

Манжетой 1 с помощью отверстий 2 и пуговчатого зацепа 4 окутан полый трубчатый орган 16 так, что просвет его в исходном состоянии не сдавлен, а прилегающий к его стенке резиновый упругий резервуар 8 находится вместе с полым органом 16 внутри окружности манжеты. Полость камеры на противоположном конце трубки пропунктирована через толстостенный резиновый колпак 15 камеры иглой 17, заполненного текучей средой герметичного шприца 18, при нажатии на поршень которого происходит нагнетание содержащейся в шприце среды в полость камеры 10 и далее через канал 13 в основании 11 по отводящей трубке 9 в надувной упругий баллончик 8 внутри окружности манжеты, в результате чего раздувающимся упругим резервуаром сдавливается полый орган 16 и тем самым вызывается дозированное (в зависимости от количества нагнетенного в систему воздуха или жидкости) стенозирование его просвета вплоть до полного перекрытия последнего. With the help of the openings 2 and the button hook 4, the cuff 1 is enveloped in a hollow tubular organ 16 so that its lumen is not squashed in the initial state, and the rubber elastic reservoir 8 adjacent to its wall is located together with the hollow organ 16 inside the circumference of the cuff. The chamber cavity at the opposite end of the tube is punctured through the thick-walled rubber cap 15 of the chamber with a needle 17 filled with the fluid of the sealed syringe 18, when the piston is pressed, the medium contained in the syringe is injected into the chamber cavity 10 and then through the channel 13 in the base 11 along the discharge tube 9 into an inflatable elastic canister 8 inside the circumference of the cuff, as a result of which the hollow organ 16 is squeezed by the inflating elastic reservoir and thereby the dosed (depending on the amount pumped of air or liquid) stenosis of its lumen up to complete coverage of the latter.

По достижении нужной степени сужения полого органа 16 игла 17 шприца 18 извлекается из полости камеры 10 через толстостенный ее колпак 15. Утечка нагнетенной и находящейся при этом в системе под давлением среды исключается, благодаря чему сдавление полого органа 16 раздутым резиновым баллончиком 8 продолжает удерживаться в герметичном пространстве необходимое время. Для устранения созданного сужения просвета полого органа 16 повторно пунктируют полость камеры 10 через толстостенный резиновый колпак 15 инъекционной иглой 17 и выпускают или откачивают шприцем 18 нагнетенную в систему среду, в результате чего надувной резервуар 8 в манжете упруго сокращается, прекращая тем самым сдавление стенок органа, а последний расправляется до исходного состояния. Upon reaching the desired degree of narrowing of the hollow organ 16, the needle 17 of the syringe 18 is removed from the cavity of the chamber 10 through its thick-walled cap 15. Leakage of the pumped and in the system under pressure medium is eliminated, due to which the compression of the hollow organ 16 by the inflated rubber can 8 continues to be kept in airtight space needed time. To eliminate the narrowing of the lumen of the hollow organ 16, the cavity of the chamber 10 is punctured again through a thick-walled rubber cap 15 with an injection needle 17 and the medium pumped into the system is released or pumped out with a syringe 18, as a result of which the inflatable reservoir 8 in the cuff is elastically reduced, thereby stopping the compression of the organ walls, and the latter is straightened to its original state.

Устройство используют следующим образом. The device is used as follows.

В разобранном виде стерилизуют любым из известных способов. В условиях анестезии обнажают полый орган интереса, окутывают его манжетой с нераздутым резервуаром без сдавления стенок и просвета органа. Отводящую трубку манжеты с полусферической камерой, герметично соединенные с упругим резервуаром манжеты, проводят и помещают в мягкие поверхностные ткани объекта, не нарушая при этом целостности кожных покровов над местом расположения прификсированной на месте камеры. После этого операционную рану, послужившую доступом к полому органу, зашивают и дожидаются полного ее заживления. Unassembled, sterilized by any of the known methods. Under conditions of anesthesia, a hollow organ of interest is exposed, wrapped in a cuff with an undisturbed reservoir without compression of the walls and lumen of the organ. The outlet tube of the cuff with a hemispherical chamber, hermetically connected to the elastic reservoir of the cuff, is carried out and placed in the soft surface tissue of the object, without violating the integrity of the skin over the location of the camera fixed in place. After this, the surgical wound, which served as access to the hollow organ, is sutured and waiting for its complete healing.

Непосредственно перед созданием стеноза или окклюзии полого трубчатого органа любым информативным способом верифицируют полную проходимость его просвета, убеждаясь в отсутствии исходного сдавления органа. Пропальпировав подкожно расположенную полусферическую камеру системы, пунктируют ее через кожу иглой на шприце и, нажимая на поршень последнего, нагнетают воздух или жидкость через соединительную трубку в баллончик манжеты, прилежащий к стенке полого органа, вызывая тем самым стенозирование его просвета до нужной степени. В зависимости от количества инсуфлированного под давлением поршня воздуха или текучей среды в баллончик, добиваются нужной степени сужения внутреннего органа без оперативного вмешательства, вплоть до полного перекрытия его просвета, после чего извлекают иглу шприца из камеры. Утечка нагнетенной в систему среды при этом исключается, а сдавливание полого органа продолжает удерживаться герметичной системой под давлением необходимое время. Неинвазивное устранение созданного стеноза осуществляют повторной чрескожной пункцией поверхностно расположенной камеры и выпусканием ранее нагнетенной в систему среды. В результате упругий резервуар манжеты спадается, а полый орган расправляется от сдавления и восстанавливает просвет до исходного состояния. Immediately before creating stenosis or occlusion of a hollow tubular organ, the complete patency of its lumen is verified in any informative way, making sure that there is no initial compression of the organ. Having palpated the subcutaneous hemispherical chamber of the system, puncture it through the skin with a needle on the syringe and, pressing the piston of the latter, pump air or liquid through the connecting tube into the can of the cuff adjacent to the wall of the hollow organ, thereby causing stenosis of its lumen to the required degree. Depending on the amount of air or fluid piston insufflated under pressure into the spray can, the desired degree of constriction of the internal organ is achieved without surgical intervention, until its lumen is completely blocked, after which the syringe needle is removed from the chamber. The leakage of the medium pumped into the system is thus eliminated, and the compression of the hollow organ continues to be held by the sealed system under pressure for the necessary time. Non-invasive elimination of the created stenosis is carried out by repeated percutaneous puncture of the superficially located chamber and the release of the medium previously pumped into the system. As a result, the elastic reservoir of the cuff decreases, and the hollow organ expands from compression and restores the lumen to its original state.

П р и м е р 1. В эксперименте моделировали постобструктивную нефропатию. Перед имплантацией устройства в опытный организм беспородной собаки систему в разобранном виде в течение суток стерилизовали в пароформалиновой камере. Затем животному под наркозом выполняли срединную лапаротомию и, сместив вправо от брыжейки кишечник, мобилизовали среднюю треть левого мочеточника на протяжении 3-4 см. Моделизованный участок мочеточника мягко окутывали пластинчатой манжетой предварительно собранного устройства так, чтобы упругий резервуар-баллончик внутри манжеты при исходно нераздутом его состоянии прилегал к стенке мочеточника без сдавления просвета. Полусферическую камеру, соединенную через посредство тонкой трубки с баллончиком манжеты, через разрез в задней париентальной брюшине и мышечном слое поясницы имплантировали со стороны брюшной полости под кожные покровы спины животного выпуклой ее частью к коже. Диск-основание камеры пришивали за фиксационные кольца в толще поясничных мышц капроновыми швами и после послойного глухого ушивания операционного доступа в брюшной стенке, выстригали шерсть над образовавшейся на спине выпуклостью от имплантированной камеры для обозначения места локализации имплантированного резервуара и облегчения его последующих прицельных чрескожных функций. На 7 сутки после полного заживления операционной раны, выполнили контрольную экскреторную урографию, и приступили к моделированию левосторонней обструктивной нефропатии неинвазивным способом, без наслоения на воспроизводимую модель нежелательной операционной травмы и наркоза. EXAMPLE 1. In an experiment, post-obstructive nephropathy was simulated. Before the device was implanted into the outbred dog’s experimental organism, the disassembled system was sterilized for a day in a steam-formalin chamber. Then the median laparotomy was performed under anesthesia and, moving the intestines to the right of the mesentery, mobilized the middle third of the left ureter for 3-4 cm. The ureter was softly wrapped in a plate cuff of the pre-assembled device so that the elastic balloon container inside the cuff was not initially undressed state adjacent to the wall of the ureter without compression of the lumen. A hemispherical chamber connected through a thin tube to a cuff balloon through an incision in the posterior parietal peritoneum and muscle layer of the lower back was implanted from the side of the abdominal cavity under the skin of the animal’s back with its convex part to the skin. The disk base of the chamber was sewn for fixation rings in the thickness of the lumbar muscles with kapron sutures and, after a layer-by-layer blind suturing of the surgical approach in the abdominal wall, the hair was cut over the bulge formed on the back from the implanted chamber to indicate the location of the implanted reservoir and facilitate its subsequent percutaneous percutaneous functions. On the 7th day after the surgical wound was completely healed, a control excretory urography was performed and modeling of left-sided obstructive nephropathy was performed in a non-invasive manner, without layering on the reproducible model of undesirable surgical trauma and anesthesia.

Собрав контрольную порцию нормальной мочи, участок кожи поясницы с выстриженной шерстью обрабатывали йодом, орошали струей хлорэтила для поверхностной анестезии. Затем иглой, подсоединенной к шприцу, через анестезированную кожу бодрствующего животного пунктировали предварительно пропальпированный имплантированный в толщу поясницы купол камеры и инсуфлировали в ее полость порцию воздуха до ощущения упругого сопротивления поршня. После этого иглу из кожи поясницы извлекали. Для контроля воспроизводимости обструкции левого мочеточника животному выполняли рентгенограммы обеих почек после внутривенного введения урографина из расчета 30 мг/кг. After collecting a control portion of normal urine, a section of the skin of the lower back with trimmed hair was treated with iodine, irrigated with a stream of chloroethyl for surface anesthesia. Then, a pre-palpated dome dome implanted in the thickness of the lower back of the chamber was punctured with a needle connected to the syringe through the anesthetized skin of the awake animal and a portion of air was insufflated into its cavity until the piston felt elastic resistance. After that, the needle was removed from the skin of the lower back. To control the reproducibility of the left ureter obstruction, the animal was performed by x-ray of both kidneys after intravenous administration of urographin at a rate of 30 mg / kg.

На 7 и 15-й минутах на урограммах отметили полный блок прохождения контраста по левому мочеточнику ниже третьего поясничного позвонка на месте имплантации манжеты, в то время как правый мочеточник контрастировался на всем протяжении. Последнее свидетельствовало о полном и стойком стенозировании левого мочеточника, т.е. его обструкции. Верифицирующие повторные урограммы и сбор опытных проб мочи из уретры производили через 24 и 48 ч обструкции. В последнем сроке имплантированную в поясницу камеру повторно пунктировали иглой через криоанестезированную кожу бодрствующего животного и выпускали из системы ранее нагнетенный воздух. Экскреторная урография, выполненная после неинвазивного устранения блока пассажа мочи из левой почки, выявила прохождение контраста по левому мочеточнику при нормальном его просвете на всем протяжении. По исследованным в динамике постобструктивного периода маркерам нефроальтерации содержанию в моче диеновых коньюгатов, простагландина Е-2, гексозаминидазы и нейтральной глюкозидазы исследовали патогенетические механизмы и временные параметры полного восстановления функций постобструктивной почки в экспериментально "чистом" виде, т.е. без непосредственного наслоения на модель операционной травмы и наркоза. At 7 and 15 minutes in the urograms, a complete block of the passage of contrast along the left ureter below the third lumbar vertebra at the site of cuff implantation was noted, while the right ureter was contrasted throughout. The latter testified to complete and persistent stenosis of the left ureter, i.e. his obstruction. Verifying repeated urograms and collecting experimental urine samples from the urethra were performed after 24 and 48 hours of obstruction. In the last period, the lumbar implanted chamber was repeatedly punctured with a needle through the cryoanesthetized skin of an awake animal and previously pumped air was released from the system. Excretory urography performed after non-invasive removal of the urinary passage block from the left kidney revealed the passage of contrast along the left ureter with its normal clearance throughout. The pathogenetic mechanisms and temporal parameters of the complete restoration of the functions of the postobstructive kidney in an experimentally “pure” form were studied using the markers of nephroalteration in the urine of diene conjugates, prostaglandin E-2, hexosaminidase, and neutral glucosidase, which were studied in the dynamics of the postobstructive period. without direct layering on the model of operating injury and anesthesia.

П р и м е р 2. В эксперименте моделировали обратимую обструкцию общего желчного протока для исследования печеночных функций в желтушном и постжелтушном периоде. Example 2. In the experiment, a reversible obstruction of the common bile duct was simulated to study hepatic functions in the icteric and post-icteric period.

Простерилизовав накануне оперативного вмешательства устройство, подлежащее имплантации собаке под наркозом производили лапаротомию и окутывали гибкой манжетой общий желчный проток вблизи двенадцатиперстной кишки без сдавления стенок холедоха. Камеру на отводящей трубке имплантировали через заднебрюшинный разрез со стороны брюшной полости, где фиксировали швами диск камеры за соответствующие отверстия. Камеру на отводящей трубке имплантировали через заднебрюшинный разрез со стороны брюшной полости, где фиксировали швами диске камеры за соответствующие отверстия. Операционную раму ушивали наглухо и дожидались полного ее заживления. На 10 сутки чрескожно пунктировали имплантированную камеру и под давлением поршня шприца заполняли систему физраствором до упругого сопротивления поршня при нагнетании жидкости. Having sterilized the device to be implanted to the dog under anesthesia on the eve of surgery, a laparotomy was performed and a flexible cuff was wrapped around the common bile duct near the duodenum without compression of the bile duct wall. The camera on the outlet tube was implanted through the posteriorperitoneal incision from the side of the abdominal cavity, where the camera disk was fixed with sutures for the corresponding holes. The camera on the outlet tube was implanted through the posteriorperitoneal incision from the side of the abdominal cavity, where the camera disc was fixed with sutures for the corresponding holes. The operating frame was sutured tightly and waited for its complete healing. On day 10, the implanted chamber was punctured percutaneously and, under the pressure of the syringe piston, the system was filled with saline to the elastic resistance of the piston when the fluid was injected.

Через сутки у животного отметили признаки механической желтухи иктеричность склер и слизистых, симптомы холемической интоксикации. В плазме крови на протяжении трех суток исследовали содержание билирубина, мочевины, АЛТ и АСТ, факторов гомокоагуляции. Затем пункцией имплантированной под кожу камеры, шприцем полностью откачивали из системы ранее нагнетенную жидкость. Регрессию симптомов механической желтухи наблюдали в течение 8 дней с момента неинвазивного устранения обструкции холедоха, в течение которых исследовали также динамику восстановления печеночных функций по указанным маркерам в повторных анализах крови. A day later, the animal noted signs of obstructive jaundice, icteric sclera and mucous membranes, and symptoms of cholemic intoxication. In the blood plasma for three days, the contents of bilirubin, urea, ALT and AST, and homocoagulation factors were studied. Then, by puncture of the chamber implanted under the skin, the previously pumped liquid was completely pumped out from the system with a syringe. The regression of symptoms of obstructive jaundice was observed within 8 days from the non-invasive elimination of choledoch obstruction, during which the dynamics of restoration of hepatic functions was also examined by the indicated markers in repeated blood tests.

П р и м е р 3. В эксперименте моделировали коарктацию аорты и исследовали динамику изменений стенки левого желудочка миокаpда в постстенотическом периоде. Example 3. In the experiment, coarctation of the aorta was simulated and the dynamics of changes in the wall of the left ventricle of the myocardium in the post-stenotic period was studied.

Под эндотрахеальным наркозом с искусственной вентиляцией легких через торакотомию в 4-ом межреберье слева гибкой манжетой собранного стерильного устройства окутывали участок восходящего отдела аорты тотчас выше луковицы. В камеру системы перед имплантацией ее под кожу спины шприцем через введенную в камеру иглу нагнетали физраствор до образования сужения просвета на 2/3 диаметра аорты, что проверяли визуально и интраоперационной аортографией. Under endotracheal anesthesia with artificial lung ventilation through thoracotomy in the 4th intercostal space on the left, a flexible cuff of the assembled sterile device enveloped the area of the ascending aorta immediately above the bulb. Before implanting it under the skin of the back with a syringe, a saline solution was injected into the chamber of the system with a syringe through a needle inserted into the chamber until the lumen narrowed by 2/3 of the aortic diameter, which was checked visually and by intraoperative aortography.

Зарегистрировав на градуировке шприца объем введенной жидкости, приводящий к развитию необходимой в исследовании степени стеноза аорты, физраствор полностью откачивали из системы до полного спадения в исходное состояние резервуара манжеты и расправления стенок сосуда. После этого камеру системы имплантировали со стороны средостения под кожу спины животного. Торакотомию ушивали наглухо миоплевральными швами при расправленных на вдохе легких. Having registered the volume of injected fluid at the graduation of the syringe, leading to the development of the degree of aortic stenosis necessary for the study, the saline solution was completely pumped out of the system until the cuff reservoir completely fell back to its initial state and the vessel walls were straightened. After that, the camera system was implanted from the mediastinum under the skin of the back of the animal. The thoracotomy was sutured tightly with myopleural sutures with the lungs straightened on inspiration.

После заживления раны на 11 сутки в систему чрескожно ввели ранее определенный объем жидкости под давлением, и по данным аортографии подтвердили воспроизводимость интересующей степени коарктации. В течение 120 сут в динамике наблюдали развитие гипертрофии левого желудочка по данным ЭКГ и ультрасонографии с измерением толщины миокарда левого желудочка. Через 3 мес из имплантированной системы чрезкожной ее пункцией откачали ранее нагнетенную жидкость, неинвазивно устранив тем самым аортальный стеноз. Инволюцию гипертрофированного миокарда и нормализацию параметров гемодинамики отмечали на протяжении 2 мес после неинвазивного устранения коарктации по результатам динамических кардиологических исследований. After wound healing on day 11, a previously determined volume of fluid under pressure was transdermally injected into the system, and the reproducibility of the degree of coarctation of interest was confirmed by aortography. Within 120 days, the development of left ventricular hypertrophy was observed in dynamics according to ECG and ultrasonography with measurement of the thickness of the left ventricular myocardium. After 3 months, the previously pumped fluid was pumped out from the implanted system via a puncture, and non-invasively eliminated aortic stenosis. Involution of a hypertrophic myocardium and normalization of hemodynamic parameters were noted for 2 months after noninvasive elimination of coarctation according to the results of dynamic cardiological studies.

Разработанное устройство предоставило возможность неинвазивно воспроизводить дозированные стенозы и окклюзии полых внутренних органов, а также "чистые" постстенотически-постокклюзионные изменения в организме без наслоения операционной травмы и наркоза. The developed device made it possible to non-invasively reproduce dosed stenoses and occlusions of hollow internal organs, as well as “pure” post-stenotic-post-occlusal changes in the body without layering of surgical trauma and anesthesia.

Конструкция изобретения проста и доступна в изготовлении и использовании, являясь при этом универсальным техническим решением для нетравматического воспроизведения дозированных или полных стенозов полых внутренних органов с обратимым эффектом. The design of the invention is simple and accessible to manufacture and use, while being a universal technical solution for non-traumatic reproduction of metered or complete stenoses of hollow internal organs with a reversible effect.

Claims

DEVICE FOR CHANGING THE ENLIGHTENING OF A HOLLOW BODY, containing a flexible fixing element in the form of a plate with elements for fastening its ends and an elastic reservoir connected by a tube to a sealed self-locking chamber for a working medium, characterized in that the chamber is made in the form of a rigid internal hemispherical dome-shaped frame, an external a thick-walled rubber cap and a base disc with an internal channel communicating the chamber cavity with the tube, as well as additionally introduced fixing rings and wherein the element for fastening the plate is in the form of at least one through hole at one of its ends and a protrusion response buttons on another.