RU2100013C1

RU2100013C1 - Equipment for tissue coagulation

Info

Publication number: RU2100013C1
Application number: RU95104929/14A
Authority: RU
Inventors: Станислав Викторович Авраменко; Игорь Викторович Ступин
Original assignee: Станислав Викторович Авраменко; Игорь Викторович Ступин
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1997-12-27
Also published as: RU95104929A

Abstract

FIELD: medicine, medicinal instruments. SUBSTANCE: the given device for tissue coagulation consists of supply source that contains a generator of high-frequency alternating voltage and regulated frequency and a high-frequency transformer the output of which is connected with a plasmotron designed as a needle electrode installed in a holder, a gas dynamic block gas-feed tube of which is installed coaxially to a needle electrode. Moreover, high-frequency transformer is designed as a converter with low- and high-volt sections: one output is connected with a plasmotron, the second one is isolated, outputs of low-volt section are connected with a generator of high-frequency alternating voltage. EFFECT: higher efficiency in obtaining anesthetic result. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для коагуляции кровоточащих тканей (сосудов). The invention relates to medical equipment and is intended for coagulation of bleeding tissues (vessels).

В настоящее время коагуляция тканей, сосудов осуществляется термическим воздействием как с помощью криогенной техники, так и с помощью подвода тепла к обрабатываемому участку, а также путем использования струи инертного газа, прошедшего через зону высокочастотного электрического разряда. Currently, coagulation of tissues and blood vessels is carried out by thermal exposure, both using a cryogenic technique, and by supplying heat to the treated area, as well as by using an inert gas jet passing through the high-frequency electric discharge zone.

Известно устройство для коагуляции (патент США N 4781175, А 61 В 17/39, 1988), содержащее источник питания, включающий генератор высокочастотного переменного напряжения с регулируемой частотой и высокочастотный преобразователь, а также подключенный к нему плазмотрон, состоящий из игольчатого электрода, установленного в держателе, и газодинамический блок, газоподводящая трубка которого установлена коаксиально игольчатому электроду. Данное устройство рассмотрено в качестве прототипа. A device for coagulation (US patent N 4781175, A 61 V 17/39, 1988) containing a power source including a high-frequency alternating voltage generator with an adjustable frequency and a high-frequency converter, as well as a plasma torch connected to it, consisting of a needle electrode installed in holder, and a gas-dynamic unit, the gas supply tube of which is mounted coaxially with the needle electrode. This device is considered as a prototype.

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что зона обработки нестабильна в пространстве. Это обусловлено неустойчивостью положения разряда, когда пассивный электрод занимает значительную площадь, при этом имеется вероятность захватывания термовоздействием других участков тканей. Другой недостаток это трудность осуществления коагуляции на губчатой и сосудистой ткани, такой, как печень, селезенка или ткани, в которой кровь постоянно просачивается на поверхность, при этом часто коагуляции подвергается лишь поверхностный слой, в результате чего гемостаз имеет место лишь в течение времени, определяемого разрушением поверхностного слоя. Это вызывает необходимость в многократной обработке одного и того же участка либо в постоянном регулировании скорости течения газа и параметров источника питания. The disadvantages of the known device include the fact that the processing zone is unstable in space. This is due to the instability of the position of the discharge, when the passive electrode occupies a significant area, while there is a likelihood of capture by thermal effects of other tissue sites. Another disadvantage is the difficulty of coagulation on the spongy and vascular tissue, such as the liver, spleen or tissue, in which blood constantly seeps to the surface, often only the surface layer is coagulated, as a result of which hemostasis takes place only during the time determined destruction of the surface layer. This makes it necessary to repeatedly process the same section or to constantly control the gas flow rate and power supply parameters.

Существенным также является возникновение значительной зоны краевого некроза, при этом не обеспечивается анестетический эффект. The occurrence of a significant zone of marginal necrosis is also significant, while anesthetic effect is not provided.

Частично эти недостатки устраняются при использовании холодной плазмы. Partially, these disadvantages are eliminated by using cold plasma.

Изобретение направлено на решение задачи создания эффективного и легкореализуемого устройства для коагуляции тканей и сосудов с обеспечением анестетического эффекта. The invention is aimed at solving the problem of creating an effective and easy-to-implement device for coagulation of tissues and blood vessels with anesthetic effect.

Это достигается тем, что устройство для коагуляции тканей содержит источник питания, состоящий из генератора высокочастотного переменного напряжения с регулируемой частотой и подключенного к нему высокочастотного преобразователя, вывод которого соединен с плазмотроном, выполненным в виде игольчатого электрода, установленного в держателе, и газодинамический блок, газоподводящая трубка которого установлена коаксиально игольчатому электроду, при этом высокочастотный преобразователь выполнен в виде трансформатора с низковольтной и высоковольтной секциями, причем один из выводов высоковольтной секции соединен с плазмотроном, а второй изолирован, выходы низковольтной секции подключены к генератору высокочастотного переменного напряжения. This is achieved by the fact that the device for tissue coagulation contains a power source consisting of a high-frequency alternating voltage generator with an adjustable frequency and a high-frequency converter connected to it, the output of which is connected to a plasma torch made in the form of a needle electrode installed in the holder, and a gas-dynamic unit, gas supply whose tube is installed coaxially with the needle electrode, while the high-frequency converter is made in the form of a transformer with a low voltage and high-voltage sections, with one of the terminals of the high-voltage section connected to the plasma torch, and the second isolated, the outputs of the low-voltage section connected to a high-frequency alternating voltage generator.

На чертеже изображено предложенное устройство с коаксиальным расположением источника питания и плазмотрона. The drawing shows the proposed device with a coaxial arrangement of the power source and the plasma torch.

Устройство содержит газодинамическое устройство 1, обеспечивающее подачу газа при определенном давлении и расходе, плазмотрон 2, собранный в герметичном корпусе 3, высокочастотный трансформаторный преобразователь, выполненный из двух секций низковольтной 4 и высоковольтной 5, диэлектрическую газоподводящую трубку 6 один конец которой подключен к газодинамическому устройству, а другой служит для подачи плазмообразующего газа к обрабатываемому участку ткани. Одни из выводов 7 высоковольтной секции изолирован, а второй вывод 8 подключен к игольчатому электроду 9 через подводящий трубчатый держатель 10. Секции трансформаторного преобразователя собираются на диэлектрическом фторопластовом каркасе 11, а слои изолируются пленочной изоляцией. The device contains a gas-dynamic device 1, which supplies gas at a certain pressure and flow rate, a plasma torch 2, assembled in a sealed enclosure 3, a high-frequency transformer converter made of two sections of low-voltage 4 and high-voltage 5, a dielectric gas supply tube 6 one end of which is connected to the gas-dynamic device, and the other serves to supply a plasma-forming gas to the treated tissue site. One of the terminals 7 of the high-voltage section is insulated, and the second terminal 8 is connected to the needle electrode 9 through the inlet tube holder 10. The transformer transducer sections are assembled on a dielectric fluoroplastic frame 11, and the layers are insulated with film insulation.

Низковольтная секция подключена к генератору 12 высокочастотного переменного напряжения, имеющего средство регулирования частоты. Генератор и высокочастотный трансформаторный преобразователь образуют источник питания плазмотрона. The low-voltage section is connected to a high-frequency alternating voltage generator 12 having a frequency control means. The generator and the high-frequency transformer converter form the power source of the plasma torch.

Блок 13 управления обеспечивает включение и регулировку давления газа. The control unit 13 provides for the inclusion and adjustment of gas pressure.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Устанавливают заданный уровень подачи плазмообразующего глаза (преимущественно в пределах 2-6 л/мин), после чего включается источник питания. Газ пересекает центральную полость резонансной катушки и затем поступает в зону расположения игольчатого электрода. На игольчатом электроде 9 формируется знакопеременный коронный разряд, сфокусированный потоком газа. Этот сфокусированный поток плазмы поступает на обрабатываемый объект, который функционирует в схеме замещения как диэлектрик. A predetermined supply level of the plasma-forming eye is established (mainly within 2-6 l / min), after which the power source is turned on. Gas crosses the central cavity of the resonance coil and then enters the needle electrode location zone. An alternating corona discharge focused by a gas stream is formed on the needle electrode 9. This focused plasma flow enters the workpiece, which functions as an insulator in the equivalent circuit.

Данное устройство функционирует в режиме параметрического резонанса, в силу чего имеется возможность регулировать подводимую мощность изменением частоты источника питания, при этом осуществляется изменение глубины коагуляции в обрабатываемом участке ткани. Эту глубину можно менять изменением мощности генерируемой электромагнитной энергии. This device operates in the parametric resonance mode, due to which it is possible to adjust the input power by changing the frequency of the power source, while changing the coagulation depth in the treated tissue area. This depth can be changed by changing the power of the generated electromagnetic energy.

Если в резонансном контуре нет утечек, то возбуждение плазмы осуществляется без передачи джоулева тепла из электрической цепи в поток газа, то есть обеспечивается анестетический эффект, при этом эффект холодной плазмы обусловлен не качественно новым механизмом переноса энергии электромагнитного поля в поток газа. If there are no leaks in the resonant circuit, then the plasma is excited without transferring Joule heat from the electric circuit to the gas stream, that is, an anesthetic effect is provided, while the effect of the cold plasma is caused by a not qualitatively new mechanism for transferring electromagnetic field energy into the gas stream.

Фокусировка потока плазмы осуществляется выбором диаметра выходного отверстия и давлением рабочего газа. The plasma flow is focused by choosing the diameter of the outlet and the pressure of the working gas.

Оптимальная частота питания находится в пределах 50-150 КГц, что позволяет использовать в источнике питания транзисторные инверторы или усилители с выходным напряжением 30-6О В. The optimal power frequency is in the range of 50-150 KHz, which allows the use of transistor inverters or amplifiers with an output voltage of 30-6O V.

Claims

A tissue coagulation device comprising a power source consisting of a high-frequency alternating voltage generator with an adjustable frequency and a high-frequency converter connected to it, the output of which is connected to a plasma torch in the form of a needle electrode installed in the holder, and a gas-dynamic unit, the gas supply tube of which is installed coaxially with the needle electrode, characterized in that the high-frequency converter is made in the form of a transformer with low-voltage and high-voltage sections , while one of the conclusions of the high-voltage section is connected to the plasma torch, and the second is isolated, the outputs of the low-voltage section are connected to a high-frequency alternating voltage generator.