RU220475U1 - Устройство для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости при термокоагуляции полостных новообразований - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицинcкой технике, а именно к лазерной хирургии, и может быть использована при лечении полостных новообразований. Устройство включает протяжную оболочку, один конец которой является рабочим торцом, а противоположный - коммутационным торцом. Внутри протяжной оболочки соосно расположен оптический волновод со светоотражающей оболочкой. Между протяжной оболочкой и светоотражающей оболочкой оптического волновода по всей длине проложена изолированная двухпроводная термопара. «Горячий» спай на конце термопары не имеет изоляции протяжной оболочкой и зафиксирован на небольшом расстоянии от рабочего торца оптического волновода на его светоотражающей оболочке. Свободные концы двухпроводной термопары выведены в коммутационный торец и через компенсационные провода подключены к аналогово-цифровому преобразователю, который моделирует сигнал от термопары и направляет его в блок управления, который и регулирует режим работы генератора лазерного излучения, в зависимости от температуры «горячего» спая двухпроводной термопары. Обеспечивается непрерывный контроль и регулирование температуры содержимого кисты в процессе лазер-индуцированного нагрева. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к лазерной хирургии, и может быть использована при лечении полостных новообразований.

Известен «Способ хирургического лечения дистрофических костных кист у детей» (патент RU №2217088, 2003), включающий использование двух пункционных игл с мандреном, которые вводят в противоположные полюсы кисты. Через иглы поочередно в полость костной кисты вводится световод, подключенный к диодному лазеру. Облучение проводят через одну иглу, а осушение полости через другую в два этапа, меняя расположение световода.

Недостаток известного решения заключается в том, что игла с мандреном при продвижении может перфорировать кости под механическим давлением, что приводит к затуплению и изгибу самой иглы, что приводит к травматизации тканей, а также может привести к невозможности продолжения манипуляции. Но основным недостатком является неконтролируемая внутриполостная термодинамика, способная привести к ожогу здоровых тканей.

Известен «Способ лечения непаразитарных кист печени» (патент RU №2485907, 2013). Для обработки полости кисты используют электрод радиочастотной деструкции с использованием генератора токов высокой частоты в минимальном режиме с прогреванием эпителиальной выстилки полости кисты до 45°-55°С. Электрод периодически извлекают и поэтапно, с длиной шага до 1,5 см обрабатывают всю внутреннюю поверхность кисты после пункции ее полости.

Недостатком является то, что электрод для радиочастотной абляции вводят в кисту через троакар. Однако троакар заведомо толще пункционной иглы, что влечет за собой дополнительную травматизацию тканей, окружающих кисту, и увеличивает риск повреждения сегментарных сосудов или желчных протоков. Кроме того, дискретный режим контактной термокоагуляции увеличивает продолжительность процедуры, а сферичность образования и жесткость электрода оставляет значительную площадь внутренней выстилки стенки кисты печени без лечебного воздействия. Также отсутствует контроль распространения тепловых полей в тканях от электрода, что может спровоцировать необратимую гипертермию неизмененных тканей.

Известен «Способ лечения кист молочной железы» (патент RU №2493795, 2013), включающий введение в полость кисты под местной анестезией с применением ультрасонографического контроля пункционной иглы, по просвету которой эвакуируют содержимое кистозной полости, в последующем по просвету иглы вводят в остаточную полость кисты гибкий волокнистый световод для воздействия лазерным излучением. Воздействие осуществляют с помощью диодного лазера с длиной волны 805 нм или 970 нм мощностью 0,5-1,0 Вт в импульсно-периодическом режиме с длительностью импульс/пауза 0,1/0,05 с со скоростью перемещения световода 1,0-1,5 мм/с.Воздействие осуществляют на противоположные стенки кисты при движении световода в кистозной полости наружу вдоль всей остаточной полости кисты, при этом эвакуацию содержимого полости перед введением световода осуществляют до полного опорожнения кисты и спадения ее стенок.

Недостатком является то, что для предварительной местной анестезии необходима дополнительная неосновная игла, использование которой изменяет расположение и форму кисты, визуализируемую на мониторе ультразвукового сканера, а это может привести к повреждению стенки кисты с преждевременным ее опорожнением. Аспирация внутрикистозного содержимого и введение световода выполняется через одну и ту же иглу, что значительно повышает риск выхода иглы из полости спавшейся кисты во время удаления шприца и последующего введения в просвет иглы световода. Небольшая площадь рабочего торца световода увеличивает продолжительность процедуры, а сферичность образования не позволяет гарантировано коагулировать всю внутреннюю поверхность выстилки стенки кисты. Кроме того, используемая для внутриполостных манипуляций пункционная игла, острым рабочим концом может повредить не только стенки кисты, но и близлежащие анатомические образования, например крупный сосуд. Кроме того, отсутствует контроль степени нагрева как стенки самого образования, так и перифокальных тканей. Эта ситуация может привести к термическому поражению нормальных тканей или к недостаточной обработке патологических тканей. В первом случае возможен ожог, а во втором -рецидив новообразования.

Наиболее близким к предлагаемому решению является «Способ лечения полостных образований» (патент RU №2652750, 2018), в котором используется пункционная двухканальная игла, состоящая из основного и дополнительного каналов. Игла вводится в полость образования под контролем визуализирующего оборудования. Через основную канюлю пункционной иглы в полость образования вводится тонкий световод от лазерной хирургической установки. Дополнительная канюля служит для эвакуации содержимого кистозной полости без извлечения гибкого медицинского инструментария и введения местного анестетика, а также введения через нее гибкой тонкой термопары, которая подключена к цифровому термоконтроллеру. Кроме того, используют дополнительные три тонкие термопары, в различных точках области вмешательства, которые также подключаются к цифровому термоконтроллеру. Установка тонких трех термопар в различных точках области вмешательства позволяет контролировать процесс нагрева окружающих интактных тканей и важных анатомических структур, предупреждая их термическое поражение и развитие серьезных осложнений от манипуляции.

Используемое устройство в известном способе имеет следующие недостатки. Дополнительные термопары, установленные вокруг области вмешательства, измеряют температуру только в точках соприкосновения с их мягкими тканями. Известно, что инвазивная термометрия при помощи 2-4 датчиков практически бесполезна с точки зрения контроля безопасности, поэтому фактически вышла из употребления. Термопара, расположенная в центральной области нагреваемого содержимого кисты, должна находится на некотором расстоянии от источника лазерного излучения, что выполнить затруднительно из-за отсутствия прямого визуального контроля за манипуляцией. Поэтому значение температуры, измеренное данным способом, может значительно отличаться от истинного, благодаря чему возможен неадекватный нагрев стенки кисты. Дополнительную техническую сложность представляет тот факт, что каждая термопара подключаются к цифровому термоконтроллеру отдельным гибким кабелем с ПВХ оболочкой длиной до 200 мм. Таким образом, при выполнении данного способа в операционном поле могут одновременно находиться четыре тонких провода и один световод, что значительно затрудняет выполнение манипуляции и создает риски повреждения оборудования. Кроме того, невозможна автоматическая регулировка мощности излучения при лазер-индуцированном нагреве содержимого.

Задачей заявляемого решения является разработка компактного устройства для малотравматичного и контролируемого лечения полостных новообразований методом лазер-индуцированной термокоагуляции.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для контроля лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости, включающем пункционную двухканальную иглу, состоящую из основного и дополнительного каналов, оптический волновод снабжен светоотражающей и протяженной оболочками, между которыми проходит термопара, конец которой выполнен с «горячим» спаем.

Предложенное устройство позволяет непрерывно контролировать и регулировать температуру содержимого кисты в процессе лазер-индуцированного нагрева с использованием относительно простой и надежной конструкции, включающей в себя оптический волновод для лазерного излучения и термопару для измерения температуры и обеспечения обратной системой управления мощностью лазерного излучения.

Технический результат достигается за счет того, что между протяжной оболочкой и оптическим волноводом, по которому в полость кисты передается лазерное излучение, вдоль по всей его длине проложена изолированная двухпроводная термопара. Данное решение позволяет одновременно отслеживать температуру нагреваемого объекта и регулировать мощность лазерного излучения в режиме реального времени через единое устройство.

«Горячий» спай термопары зафиксирован на небольшом расстоянии от рабочего торца световода и находится в непосредственном контакте с окружающей внутрикистозной жидкостью, что обеспечивает высокую достоверность измерений температуры. Кроме того, термопара точно регистрирует термодинамические изменения вблизи зоны нагрева, где температура немного выше, чем на периферии нагреваемой внутрикистозной жидкости, что исключает гипертермию биологических тканей выше критических значений.

На Фиг. 1 представлено устройство для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости при термокоагуляции полостных новообразований.

На Фиг. 2 изображены детали устройства для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости при термокоагуляции полостных новообразований.

Устройство для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости включает: оптический волновод (1), светоотражающую оболочку (2), протяжную оболочку (3), «горячий» спай термопары (4), компенсационные провода (5), двухпроводную термопару (6).

Устройство представляет собой протяжную оболочку (3), один конец которой является рабочим торцом (7), а противоположный - коммутационным торцом (8), заканчивающийся разъемом типа SMA 905 (9). Внутри протяжной оболочки (3) соосно расположен оптический волновод (1) со светоотражающей оболочкой (2). Между протяжной оболочкой (3) и светоотражающей оболочкой (2) оптического волновода (1) по всей длине проложена изолированная двухпроводная термопара (6). «Горячий» спай термопары (4) не имеет изоляции протяжной оболочкой и зафиксирован на небольшом расстоянии от рабочего торца оптического волновода (1) на его светоотражающей оболочке (2). Свободные концы двухпроводной термопары (6) выведены в коммутационный торец (8) и через компенсационные провода (5) подключены к аналогово-цифровому преобразователю (10), который моделирует сигнал от термопары и направляет его в блок управления (11), который и регулирует режим работы генератора лазерного излучения (12), в зависимости от температуры «горячего» спая (4) двухпроводной термопары (6) на рабочем торце (7) устройства. Устройство в части протяжной оболочки (3) это герметичная конструкция, покрывающая оптический волновод (1) его светоотражающую оболочку (2) и двухпроводную термопару (5).

Устройство для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости при термокоагуляции полостных новообразований работает следующим образом.

Перед использованием устройства проводят необходимые подготовительные манипуляции: местную анестезию области манипуляции, пункцию кисты интродьюсером (13), удаление мандрена и герметизация основного канала заглушкой с силиконовой мембраной. Далее через дополнительный канал интродьюсера (13) вводят 0,25% водный раствор лидокаина для местной анестезии, а также обеспечения оптимальной визуализации и создания теплораспределяющей среды. Поскольку система «полость кисты - интродьюсер» герметична, то повторного введения лидокаина не требуется.

После подготовки доступа сквозь заглушку с силиконовой мембраной в основной канал интродьюсера (13) вводят заявляемое устройство и продвигают его до выхода рабочего торца (7) из дистального конца интродьюсера (13). Коммутационный торец (8) устройства подключают к генератору лазерного излучения (12), а компенсационные провода (5) - в аналогово-цифровой преобразователь (10). Затем включают генератор лазерного излучения (12), которое передается через устройство и нагревает водный раствор лидокаина внутри кисты. Нагрев содержимого кисты инициирует изменение разности потенциалов в области «горячего» спая термопары (4), величина которой регистрируется и трансформируется аналогово-цифровым преобразователем (10) в сигнал, который, в свою очередь, через блок управления (11) регулирует мощность генератора лазерного излучения (12). При достижении критических значений температуры блок управления (11) автоматически отключает генератор лазерного излучения (12), а устройство извлекают из основного канала интродьюсера (13).

Клинический пример. Больная Г.,58 лет. Диагноз: Гонартроз II ст.слева, Киста Бейкера. По данным ультразвукового исследования в левой подколенной области имелась киста Бейкера - 29×34×26 мм. Предварительно в место предполагаемой пункции внутрикожно ввели 1,0 Лидокадин 2%. Затем на дополнительную канюлю прификсировали шприц 10,0, заполненный местным анестетиком (Лидокаин 0,5%). Потом интродьюсером с мандреном произведена пункция синовиального полостного образования и аспирация содержимого до полного ее опорожнения и спадения стенок. Эвакуировано 12 мл вязкой прозрачной жидкости желтого цвета в шприц, который затем снят с дополнительной канюли, аспират из него направлен на цитологическое исследование. На его место фиксирован шприц 5,0, заранее наполненный 0,5% лидокаином 5,0. Сразу же в остаточную полость через дополнительную канюлю ввели местный анестетик. Следующим этапом в остаточную полость через основную канюлю интродьюсера завели заявляемое устройство до выстояния его рабочего торца на 2-3 мм. Затем начали процесс нагревания внутрикистозной жидкости путем медленной тракции работающего световода со скоростью 1-2 мм/с (длина волны 1560 нм, мощность излучения 15 Вт в режиме генерации - постоянный) по длиннику всей остаточной полости. Измерение температуры нагреваемой жидкости осуществлялось при помощи термопары, расположенной под наружной светоотражающей оболочкой световода, данные от нее отправлялись в аналого-цифровой преобразователь, а затем в блок управления лазерным излучением. При достижении теплоносителя температуры 70°С источник лазерного излучения автоматически отключился. После завершения манипуляции интродьюсер с устройством удалили, на рану наложили асептическую повязку. При контрольном ультразвуковом исследовании на 14 сутки визуализировалась линейная гиперэхогенная тень. Через 1 месяц эхоплотность облученного лазером участка соответствовала окружающей соединительной ткани. Осложнений воспалительного характера после вмешательства не было. Дополнительный контроль состояния коленного сустава через 3, 6, 12 месяцев. Рецидива кисты Бейкера не было.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет непрерывно контролировать и регулировать температуру содержимого кисты при ее лазер-индуцированной термокоагуляции.

Claims (1)

1. Устройство для контроля и регулирования лазер-индуцированного нагрева внутрикистозной жидкости при термокоагуляции полостных новообразований, включающее в себя оптический волновод и термопару, отличающееся тем, что устройство имеет протяжную оболочку, один конец которой является рабочим торцом, а противоположный - коммутационным торцом, внутри протяжной оболочки соосно расположен оптический волновод со светоотражающей оболочкой, между протяжной и светоотражающей оболочками по всей длине проложена изолированная двухпроводная термопара, при этом конец термопары выполнен «горячим» спаем, не имеющим изоляции протяжной оболочкой, и зафиксирован на небольшом расстоянии от рабочего торца оптического волновода на его светоотражающей оболочке для непосредственного контакта с окружающей внутрикистозной жидкостью, свободные концы двухпроводной термопары выведены в коммутационный торец и через компенсационные провода имеют возможность подключения к аналогово-цифровому преобразователю блока управления режимом работы генератора лазерного излучения.

Images