RU220893U1 - Магнитное устройство для удаления металлических инородных ферромагнитных тел из головного и спинного мозга - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована в нейрохирургии с целью удаления осколков либо шрапнелей из головного и спинного мозга. Технический результат заявленной полезной модели заключается в создании устройства по извлечению магнитных тел из головного и спинного мозга. Предложено устройство, содержащее электромагнит, состоящий из сердечника из магнитномягкого материала и установленного на нем каркаса из электроизоляционного материала с намотанной на каркас обмоткой из низкорезистивного изолированного провода с выведенными контактами с возможностью подключения к источнику напряжения через регулятор и кнопку, размыкающую сеть, при этом с одной стороны устройства сердечник выступает из изолированной части обмотки по меньшей мере на 4 мм, поверхность выступающей части сердечника покрыта биосовместимым покрытием. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники

Устройство удаления магнитного инородного тела относится к медицинскому приборостроению и может быть использовано в нейрохирургии с целью удаления осколков либо шрапнелей из головного мозга.

Уровень техники

Известны решения, направленные на обнаружение инородных тел в тканях человека, например, решения, опубликованные в Авторских свидетельствах СССР №198512, 200114, 1009424, патенте РФ №2134538, патенте Канады № СА 2427503.

Известны различные подходы, направленные на извлечение из глас инородных предметов. Среди средств и способов удаления популярным направлением является извлечение инородных предметов за счет использования магнитов.

Известно, что удаление внутриглазного инородного тела с помощью магнита впервые описано в 1879 году (Hirschberg J. - Eine Seltener Operations fall. // Berl. Klin. Wschr, - 1879, - N 1, - S. 681-684), при этом среди устройств известны и решения, направленные на удаление магнитных инородных тел за счет применения магнитных устройств для извлечения, например:

Известны постоянные медицинские магниты, которые применяются для извлечения из глаза магнитных инородных предметов. Чаще всего это небольшие фрагменты, осколки из стали, железа. Инструмент подбирается в зависимости от места размещения инородного тела. Ручной инструмент позволяет удалять предметы с полости глаза, роговой оболочки и конъюнктивы.

(https://www.deznet.ru/catalog/instrumenty/magnity_meditsinskie/)

Однако при удалении множественных предметов постоянные магниты могут приводить к дополнительным травмам в процессе перемещения рабочей части магнита в необходимую область.

Также известны промышленные электромагниты, применение которых основано на их способности притягивать предметы из железа и ряда других материалов. Их преимущество перед постоянными магнитами заключается в возможности регулировки подъемной силы электромагнита путем изменения в его обмотке силы тока. (https://electromagnet.ru/produkcziya/elektromagnityi-gruzopodenmyie/)

Среди патентных источников информации о решениях направленных на удаление инородных тел из глаз известны:

УСТРОЙСТВО УДАЛЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО МАГНИТНОГО ИНОРОДНОГО ТЕЛА по патенту на изобретение РФ №2373906;

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНОРОДНОГО ТЕЛА, ВКОЛОЧЕННОГО В ОБОЛОЧКИ ЗАДНЕГО ПОЛЮСА ГЛАЗА по патенту РФ №2184511;

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНОРОДНЫХ ТЕЛ ИЗ ГЛАЗА по патенту РФ №2131223;

УСТРОЙСТВО УДАЛЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО МАГНИТНОГО ИНОРОДНОГО ТЕЛА по патенту на изобретение РФ №2373906;

УСТРОЙСТВО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНОРОДНОГО ТЕЛА ИЗ ВНУТРИГЛАЗНОГО ПРОСТРАНСТВА по патенту РФ №89816 и др.

Недостатками перечисленных известных решений является то, что глаз анатомически имеет различную структуру с головным мозгом так, например головной мозг окружают три мозговых оболочки: твердая мозговая оболочка, паутинная оболочка, мягкая, или сосудистая, мозговая оболочка. Твердая мозговая оболочка имеет синусы - венозные полости между двумя пластинками твердой мозговой оболочки. При проникающих ранениях повреждается твердая мозговая оболочка и синусы, что усложняет поиск инородного тела во время операции.

Помимо перечисленного выше известны решения, направленные на изъятие инородных тел из органов, например, магнитный экстрактор для удаления ферромагнитных инородных тел из полых органов по Авторскому свидетельству СССР №4291435 Магнитный экстрактор содержит гибкий катетер, в дистальном отделе которого жестко закреплена магнитная головка, состоящая из стальной обоймы 2 с ножкой 3, магнитного стержня 5 с диаметральной намагниченностью, выполненного из редкоземельных металлов, и колпачок 4. Недостатком данного решения является отсутствие возможности отключения магнитного поля в области операции при необходимости (осколок примагничивается к устройству и размагнитить их можно только вне области операции, это в свою очередь может нанести дополнительную травму во время удаления инородного тела).

Раскрытие полезной модели

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства удаления магнитных инородных тел для возможности использования при операциях на головном мозге.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в создании устройства по извлечению магнитных тел из головного мозга.

Технический результат заявленной полезной модели достигается тем, что предложено устройство для удаления металлических инородных ферромагнитных тел из головного и спинного мозга, содержащее электромагнит, состоящий из сердечника из магнитномягкого материала и установленного на его каркаса из электроизоляционного материала с намотанным на каркас обмоткой из низкорезистивного изолированного провода с выведенными контактами с возможностью подключения к источнику напряжения через регулятор и кнопку размыкающую сеть при этом с одной стороны устройства сердечник выступает из изолированной обмоткой части по меньшей мере на 4 мм, поверхность выступающей части сердечника покрыта биосовместимым покрытием.

В предпочтительных вариантах устройство снабжено оболочкой, установленного поверх изолированной части обмотки.

Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что

снижает травматичность операции на головном мозге ввиду отсутствия необходимости поиска осколка в тканях (без устройства поиск осколка происходит длительно, и во время поиска он смещается, меняет локализацию);

экономится время и не наносится дополнительная травма т.к. осколок притягивается сам к устройству за счет магнитного поля.

Краткое описание чертежей

Сущность полезной модели поясняется фигурами.

На фиг. 1 приведена схема заявляемого устройства, позициями обозначены:

1 - Сердечник

2 - Обмотка

3 - Регулятор напряжения

4 - Провода

На фиг. 2 и 3 представлены фотографии устройства.

Осуществление и примеры реализации

Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.

Комбинируя преимущества известных устройств, предлагается ручной медицинский электромагнит для извлечения из тела магнитных инородных предметов.

Конструкция включает в себя электромагнит, состоящий из сердечника 1 из магнитномягкого материала, надетого на него каркаса с намотанным на каркас соленоидом - обмотка 2 из низкорезистивного провода с контактами для подключения к регулируемому источнику питания с максимальным электрическим напряжением, обеспечивающим поле в соленоиде, приводящее к насыщению магнитномягкого сердечника.

Сердечник 1 представляет собой цилиндр из железа, пермаллоя, аморфного сплава с большой магнитной проницаемость (не менее 10000), наконечник которого имеет размеры и форму, обеспечивающие максимальный градиент магнитной индукции у верхней части наконечника, как правило, боковые части имеют угол между образующими цилиндра и наконечника в диапазоне 60-70 градусов, площадь торцевой - выносной части фиг. 2 и 3 наконечника определяется размерами удаляемого предмета и может варьироваться от 4 до 20 мм². Поверхность сердечника покрывается биосовместимым покрытием, например, полимеризованным медицинским клеем БФ-6, главным образом это касается выносной рабочей части, но покрытие может распространяться и на весь сердечник. Внешний диаметр сердечника от 10 до 25 мм, диаметр наконечника может меняться от 2 до 8 мм.

Каркас сделан из электроизоляционного материала, внутренний диаметр каркаса должен соответствовать внешнему диаметру сердечника, каркас закреплен на сердечнике неподвижно (например, клеем).

На каркас наматывается соленоид - обмотка 2, обеспечивающий поле не менее 100 Эрстед (8000 А/м). Диаметр провода выбирается таким образом, чтобы в течение получаса работы соленоид нагревался не более чем до 40 градусов (для меди - порядка 0.6-0.8 мм).

Поскольку обмотка намотана изолированным проводом (провод, покрытый изоляционным лаком), дополнительная изоляция соленоида не требуется. Вся изолированная часть солиноида и как следствие устройства в целом при использовании является по сути рукояткой устройства.

При этом

устройство может быть снабжено дополнительной оболочкой, например, пластиковым корпусом поверх соленоида для удобства применения и фиксации в руке;

при использовании устройство со стороны рабочей части - выносная часть сердечника помещается в одноразовый стерильный чехол.

Подключение соленоида к источнику питания осуществлено проводами 4 с обратной рабочей стороне стороны и осуществляется через регулятор напряжения 3 и кнопку размыкания контакта, которая установлена на устройстве, элементы соединены сдвоенным многожильным изолированным проводом с длиной, обеспечивающей свободный доступ от операционной зоны до источника питания и с сопротивлением не более 1 Ома. Провода соединяются пайкой или механическим способом. Устройство имеет кнопку включения / выключения, которая может быть установлена как на регулятор 3, так и отдельно.

Предпочтительно использование блока питания с максимальным напряжением не более 24 вольт (безопасное по правилам электробезопасности) и возможность регулировки выходного напряжения от нуля до максимума, как встроенными регуляторами, так и с помощью выносных регуляторов напряжения, управление которыми может осуществляться непосредственно оперирующим хирургом (например, ножной регулятор).

Регулятор 3 представляет собой отдельный блок, на котором установлено, например, колесо для регулировки мощности впоследствии генерируемой магнитной силы.

Пример осуществления

Устройство работает следующим образом.

В случае использования при операции на головном мозге: Выполняется хирургический доступ к области нахождения осколка. Затем устройство со стороны рабочей части помещается в одноразовый стерильный чехол. После этого нестерильный конец-обратный рабочей части устройства подключается к сети напряжения. Часть устройства в стерильном чехле помещается в область предполагаемого нахождения осколков. После этого происходит включение устройства кнопкой включения. Происходит активация устройства, и оно генерирует магнитное поле. Осколок притягивается к рабочей части устройства за счет магнитного поля. После этого устройство удаляется из области операционной раны и выключается. Осколок утилизируется по всем стандартам, рана послойно ушивается. Регулятор напряжения регулирует мощность во время работы в зависимости от размеров и веса осколка.

В случае использования при операции на спинном мозге:

Выполняется хирургический доступ к позвоночному столбу вблизи проникающего отверстия при помощи специального инструментария, осуществляется доступ в позвоночный канал (место нахождения спинного мозга). Визуализируется спинной мозг, корешки спинного мозга и дефект оболочки спинного мозга, появившийся в результате проникновения осколка. После подключения устройства к сети напряжения рабочая часть, помещенная в одноразовый стерильный чехол, помещается в область дефекта оболочки спинного мозга (предполагаемое место нахождения осколка). Происходит активация устройства включением кнопки питания. Устройство генерирует магнитное поле, за счет которого осколок притягивается к рабочей части устройства. После этого устройство удаляется из области операционной раны и выключается. Осколок утилизируется по всем стандартам, рана послойно ушивается. Регулятор напряжения регулирует мощность во время работы в зависимости от размеров и веса осколка.

Claims (2)

1. Магнитное устройство для удаления металлических инородных ферромагнитных тел из головного и спинного мозга, характеризующееся тем, что содержит электромагнит, состоящий из сердечника из магнитомягкого материала и установленного на нем каркаса из электроизоляционного материала с намотанной на каркас обмоткой из низкорезистивного изолированного провода с выведенными контактами с возможностью подключения к источнику напряжения через регулятор и кнопку, размыкающую сеть, при этом с одной стороны устройства сердечник выступает из изолированной части обмотки по меньшей мере на 4 мм, поверхность выступающей части сердечника покрыта биосовместимым покрытием.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено оболочкой, установленной поверх изолированной части обмотки.