RU212523U1 - Радиочастотное устройство для разрушения биоткани - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области медицины и ветеринарии, преимущественно к хирургии, и может быть использована для лечения патологически измененных тканей тела человека и животных.

Полезная модель представляет собой устройство для разрушения биоткани, содержащее радиочастотный генератор, блок управления и присоединенное к выходам генератора устройство передачи энергии в разрушаемую биоткань, выполненное в виде игольчатых полых электродов, вводимых в разрушаемую биоткань, с нанесенным на внешнюю поверхность этих электродов изолирующим покрытием за исключением рабочих поверхностей, отличающееся тем, что для формирования полой замкнутой области нагрева игольчатые электроды имеют две дополнительные рабочие зоны, расположенные сверх и снизу основной и изолированные от нее, выполненные с возможностью создания предполагаемой области нагрева за счет только поочередного включения рабочих зон на игольчатых электродах, число электродов зависит от размеров опухоли и составляет от 4 до 24, схема включения предусматривает расположение электродов на диаметре от D=d+0,5 до D=d+1,0 см, где d - диаметр опухоли, причем электроды основной зоны подключены к двум выводам генератора поочередно через один, а электроды дополнительных зон, расположенные на окружности D, соединены в две противоположные дугообразные группы, подключенные к этим же выводам через переключатель, причем между группами размещены разделительные электроды, которые не подключены к генератору, причем минимальное дуговое расстояние между группами L=3,14D/4, независимо от числа электродов.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является создание РЧ-устройства, позволяющего реализовать полную эмболизацию опухоли, путем создания вокруг нее замкнутой области некротизированной ткани за счет нагрева ткани, окружающей опухоль. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области медицины и ветеринарии, преимущественно к хирургии, и может быть использована для лечения патологически измененных тканей тела человека и животных.

Роль альтернативных методов терапии в онкологии весьма важна в силу того, что классическое хирургическое лечение подходит лишь для 10-15% больных. Высокую популярность имеют методы локальной термодеструкции, например метод радиочастотной абляции (РЧА). Основной проблемой существующих установок термодеструкции является недостаточный объем коагуляции ткани (Макаров В.Н., Решетов И.В. Радиочастотная абляция опухолей головы и шеи без контакта с электродами. Head and neck. Russian Journal. Российский журнал Голова и шея. 2018; 6(3):20-27). Переход к введению электродов по периферии опухоли в зоне абластики (режим NO TOUCH) позволяет существенно увеличить объем абляции, но вместе с тем требует существенного увеличения мощности генератора и количества электродов.

Существуют и другие методы онкотерапии (Лебедев Д.П., Кедрова А.Г., Астахов Д.А., Шабловский О.Р., Bанке Н.С. Современная химиоэмболизация артерий малого таза как этап лечения злокачественных опухолей тела и шейки матки. Клинический опыт. 2(7), 2016, 50-57). Хирург через прокол в бедренной артерии проводит специальный микрокатетер в артерии, непосредственно питающие опухоль и через него закрывает их специальными частицами - эмболами, которые перекрывают кровоток. В ряде случаев используют эмболы, способные выделять химиопрепарат в ткань опухоли - такое вмешательство называется химиоэмболизация.

При радиоэмболизации в качестве эмбол могут быть использованы радиоактивные препараты.

Основной принцип работы химиоэмболизации заключается в снижении питания злокачественного новообразования благодаря герметизации сосуда, питающего опухоль. При такой химиоэболизации доставка эмбол осуществляется через критичный для опухоли сосуд. Эмболизация заключается в введении специального микрокатетера к целевому участку кровотока опухоли, с последующим введением эмболического вещества и его перенесением по сосудистой сети опухоли-мишени. При этом осуществляется мониторинг измерения давления в реальном времени в сосудистом русле. Решение об окончании процедуры принимается на основе полученных значений давления (Allen M.P. Device and methods for transvascular tumor embolization with integrated flow regulation // Патент США № 9205226 B2. 08.12.2015).

Недостатком такого способа является невозможность полной эмболизации опухоли из-за противодействия кровотока процессу введения частиц. Чаще всего добиться стимуляции апоптоза не удается из-за инвазии опухоли. Раковые клетки мигрируют в те артерии, которые не содержат эмболов и могут быть занесены даже в вены. В результате возможно метастазирование опухоли.

Предлагается объединить оба метода в один и реализовать полную эмболизацию опухоли путем создания вокруг нее замкнутого контура коагулированной ткани, используя существующее оборудование для РЧА.

Наиболее близким к предлагаемому является радиочастотное устройство для нагрева (Shin K.-M., Shin K.-H., Jun-hyok Lee, Young-jin Choi, Jung-Hyuk Zu, Kye-Joo Kim Asymmetric bipolar electrode needle for high-frequency heat therapy // Патент ВОИС WO 2012153927 A2 15.11.2012). Изобретение относится к электродной игле для высокочастотной термотерапии, которая некротизирует участок поражения, такой как раковая ткань в органе тела, путем нагревания участка поражения с помощью высокочастотных волн. Один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает иглу асимметричного биполярного электрода для высокочастотной термотерапии, при этом игла состоит из двух или более проводящих частей, которые отделены друг от друга по крайней мере на один изолирующий участок, в котором два или более проводящих участка. Биполярный режим осуществляется вдоль электрода и такой электрод не может быть использован для создания взаимно перпендикулярных тепловых полей.

Задача, на которую направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей существующих методов терапии онкологии, за счет достижения полной эмболизации злокачественного новообразования путем создания замкнутой полой области некроза за счет радиочастотного нагрева.

Для этого известное радиочастотное устройство для разрушения биоткани, содержащее радиочастотный генератор, блок управления и присоединенное к выходам генератора устройство передачи энергии в разрушаемую биоткань, выполненное в виде игольчатых полых электродов, вводимых в разрушаемую биоткань, с нанесенным на внешнюю поверхность этих электродов изолирующим покрытием за исключением рабочих поверхностей, отличается тем, что для формирования полой замкнутой области нагрева игольчатые электроды имеют две дополнительные рабочие зоны, расположенные сверх и снизу основной и изолированные от нее, выполненные с возможностью создания предполагаемой области нагрева за счет только поочередного включения рабочих зон на игольчатых электродах, число электродов зависит от размеров опухоли и составляет от 4 до 24, схема включения предусматривает расположение электродов на диаметре от D=d+0,5 до D=d+1,0 см, где d - диаметр опухоли, причем электроды основной зоны подключены к двум выводам генератора поочередно через один, а электроды дополнительных зон, расположенные на окружности D, соединены в две противоположные дугообразные группы, подключенные к этим же выводам через переключатель, причем между группами размещены разделительные электроды, которые не подключены к генератору, причем минимальное дуговое расстояние между группами L=3,14D/4, независимо от числа электродов.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является создание РЧ-устройства, позволяющего реализовать полную эмболизацию опухоли, путем создания вокруг нее замкнутой области некротизированной ткани за счет нагрева ткани, окружающей опухоль.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью фиг. 1. Показана базовая 4-электродная ячейка. Разноименные электроды ячейки в зависимости от их полярности подключены к разным выходам генератора и отмечены разным цветом. Для формирования температурного контура сначала включаются все четыре электрода как показано на фиг. 1а, затем электроды включаются попарно, как показано на фиг. 1б. Такая конструкция является базовой, а для формирования тепловых полей большего объема требуется увеличение числа электродных ячеек.

На фиг. 2 показаны варианты реализации систем с несколькими электродными ячейками. Показанная 8-электродная конструкция состоит из двух ячеек. Для формирования азимутального поля электроды включаются последовательно, как показано на фиг. 2а. Для формирования емкостного поля полярность электродов изменяется, как показано на фиг. 2б. При этом в сформированных рабочих группах электродов из нагрева исключается два граничных противоположных разнополярных электрода. Конструкция из 12-и электродов состоит из трех ячеек, для формирования азимутального поля электроды также включены последовательно, фиг. 2в, а для формирования емкостного полярность электродов также изменяется, фиг. 2г. Число электродов, исключаемых из нагрева, увеличивается до четырех, за счет увеличения общего числа электродов и сокращения расстояния между отдельными электродами. Добавление ячеек позволяет создавать поля различной конфигурации. Число электродов в рабочих группах и исключаемых из процесса нагрева во время формирования напрямую зависит от числа используемых ячеек.

Устройство одного из электродов представлено на фиг. 3. Внешняя поверхность электрода покрыта изолирующим слоем (1). Электрод состоит из трех активных зон, первая (2) используется для создания верхнего горизонтального (емкостного) теплового поля, вторая (3) для создания азимутального, третья активная зона (4) необходима для создания нижнего горизонтального (емкостного) поля. Наконечник электрода (5) выполнен из диэлектрического материала. Активные зоны электрода отделены друг от друга диэлектрическими слоями (6,7). Желаемое тепловое поле формируется за счет поочередной подачи напряжения на активные зоны электродов. Активные зоны различаются по размеру. Азимутальное поле формируется за счет одновременного включения активной зоны (3) наибольшего размера на электродах, при этом верхняя и нижняя зоны (2, 4) в момент формирования азимутального поля не задействованы. Во время формирования емкостного поля происходит одновременная работа верхней и нижней активных зон (2, 4) на электродах, при этом средние активные зоны не задействованы (3). В результате формируется полая цилиндрическая область нагрева.

Модельные расчеты показали, что при использовании описанных электродных систем можно создать полые цилиндрические структуры нагрева различного размера. На фиг. 4 приведены результаты расчетов 8-электродной системы для изотермического контура. Под изотермическим контуром понимается область нагрева с температурой 60°С и более. Первым этапом является формирование азимутального поля. В результате область нагрева имеет вид, показанный на фиг. 4а, пространство внутри области нагреву не подлежит. На фиг. 4б показаны расчеты изотермического контура для емкостного нагрева. Общий изотермический контур, получаемый в конце нагрева, имеет вид, приведенный на фиг. 4в. 8-Электродные системы позволяют достигнуть области нагрева с внешним диаметром 50 мм и внутренней полой областью с диаметром 34 мм. При использовании 12-электродной структуры возможно создать область нагрева с внешним диаметром до 70 мм и внутренней полой областью равной 65.8 мм. При использовании системы из 24-х электродов можно реализовать область нагрева с внешним диаметром 90 мм и внутренней полой областью 82 мм. Полученные результаты могут быть использованы в проектировании многоэлектродных биполярных систем нагрева для создания полых областей нагрева.

Claims (1)

1. Радиочастотное устройство для разрушения биоткани, содержащее радиочастотный генератор, блок управления и присоединенное к выходам генератора устройство передачи энергии в разрушаемую биоткань, выполненное в виде игольчатых полых электродов, вводимых в разрушаемую биоткань, с нанесенным на внешнюю поверхность этих электродов изолирующим покрытием за исключением рабочих поверхностей, отличающееся тем, что для формирования полой замкнутой области нагрева игольчатые электроды имеют две дополнительные рабочие зоны, расположенные сверху и снизу основной и изолированные от нее, выполненные с возможностью создания предполагаемой области нагрева за счет только поочередного включения рабочих зон на игольчатых электродах, число электродов зависит от размеров опухоли и составляет от 4 до 24, схема включения предусматривает расположение электродов на диаметре от D=d+0,5 до D=d+1,0 см, где d - диаметр опухоли, причем электроды основной зоны подключены к двум выводам генератора поочередно через один, а электроды дополнительных зон, расположенные на окружности D, соединены в две противоположные дугообразные группы, подключенные к этим же выводам через переключатель, причем между группами размещены разделительные электроды, которые не подключены к генератору, причем минимальное дуговое расстояние между группами L=3,14D/4, независимо от числа электродов.

Images