SU1674818A1 - Устройство дл лазерной ангиопластики - Google Patents

Abstract

Цель - сокращение времени операций и повышение надежности устройства. Оно содержит катетер 8, размещенный внутри него гибкий волокнистый световод 2 и кварцевый наконечник 1 со сферическим концом. Наконечник 1 выполнен полым и состоит из цилиндра и колпачка, световод 2 установлен с возможностью продольного перемещени  внутри цилиндра. На наконечник 1 нанесено металлическое покрытие, за исключением прозрачного по са на цилиндре и центральной сегментной поверхности на его конце. 1 ил.

Description

///////////

О VI

Јь 00

00

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам дл  разрушени  атеросклеротических образований на стенках кровеносных сосудов.

Цель изобретени  -- сокращение време- ни операции и повышение надежности устройства .

На чертеже приведена схема устройства дл  лазерной ангиопластики.

Устройство содержит кварцевый нако- нечник 1 в виде полого цилиндра с сферическим торцом, внутри которого находитс  гибкий волоконный световод 2, включающий световедущую сердцевину 3, оптическую оболочку 4 и защитную оболочку (не показана). На поверхность кварцевого наконечника 1, за исключением центрированного сегментной поверхности на торце 5 и проксимального конца 6, нанесено (например , методом вакуумного напылени ) ме- таллическое покрытие 7 из металла, обладающего высоким коэффициентом отражени  лазерного излучени  (например, хрома, титана или иного разрешенного к медицинскому применению металла). Be- личина ненапыленной области S на цилиндрической поверхности колпачка со стороны его креплени  к катетеру 8, составл ет 3-5 мм, мри общей длине колпачка пор дка 8 мм, и выбираетс  исход  из требовани  к температурной стойкости материала катетера 8. Наконечник 1 жестко крепитс  к катетеру 8 с помощью специального термостойкого кле .

Диаметр сферического торца наконец- ника 1 определ етс  уравнением

2arcsln (Ао/Пс) + arcsln (d/D)-arcsln (Ао/Пс) +arcsln(d/D)hO,(

где АО - апертура пучка излучени  при его выходе в воздух из плоского торца световода;

Пс- показатель преломлени  сердцевины световода;

d - диаметр сердцевины световода;

D - диаметр сферического конца наконечника .

Диаметр ненапыленной сегментной поверхности определ етс  выражением:

di - Dsln arcsln (d/D) + 2 arcsln(Ao/nc), (2) где di - диаметр центральной сегментной поверхности.

Металлическое покрытие 7 на поверхности наконечника 1 служит дл  накоплени  излучени  внутри наконечника 1 Участок без покрыти  на торце 5 наконечника 1 предназначен дл  пропускани  излучени , выход щего из световедущей сердцевины 3 При этом диаметр di центрированной сегментнои поверхности торца 5 по отношению к диаметру наконечника 1 определ етс  фор- мупой (2) и определ ет степень нагрева металлизированной части наконечника 1, так как изменение диаметра прозрачного се мента ведет к изменению накапливаемого внутри наконечника излучени . Уменьшать диаметр di ниже оптимальной величины, найденной по формуле(2), нецелесообразно , так как это приводит к слишком большому нежелательному разогреву наконечника 1, что в конечном итоге может привести к травмированию стенок сосуда при операции. Нецелесообразно и увеличение диаметра di выше оптимальной величины , поскольку в этом случае дл  необходимого разогрева наконечника 1 требуетс  значитепььое увеличение его длины, что усложн ет устройство и приводит к невозможности введени  катетера с таким наконечником в сосуд.

Световод 2 установлен с возможностью перемещени  в катетере в продольном направлении -ч фиксации, например, за счет креплени  и цанговом зажиме (не показан) на проксимальном конце катетера 8. Такое перемещение световода 2 позвол ет измен ть положение торца световода 2 внутри наконечника 1 относительно прозрачной поверхности торца 5.

Устоойство используетс  следующим образом.

Проксимальный конец предварительно введенного в катетер световода 2 подсоедин ют через согласующий узел к источнику пззерного излучени  (не показан). Дисталь- ный конец световода 2 находитс  внутри ципиндрического наконечника 1.

В качестве источника излучени  может быть использован лазер видимого, ближнего ИК или УФ диапазона (0,3-1,5 мкм). Работающий в непрерывном или импульс- но-периодическом режиме.

Катетер 8 с введенным в него световодом 2 ввод т в пораженный сосуд и под рентгеновским контролем подвод т к патологическому объекту. Световод 2 в катетере 8 вплотную приближают к участку без напылени  на торце наконечника 1. Включают источник излучени . Лазерное излучение распростран етс  по световоду 2 и выходит из его дистального торца, проходит через прозрачную сегментную поверхность торца 5 на наконечнике 1 и попадает на облучаемый обьект. При этом за счет термического или фотохимического разрушени  биоткани (з зависимости от выбранного источника) пробиваетс  на некоторую глубину узкий первичный канал, диаметр которого близок к диаметру световедущей сердцевины 3 световода 2. Пробивание первичного канала происходит аналогично использованию световода 2 без наконечника 1, т.е. все излучение , выход щее из торца световода 2 в пределах конуса, ограниченного апертур- ными лучами, проходит через сегментную поверхность торца 5 без нагревани  наконечника 1 Происходит непосредственное воздействие лазерного излучени  на патологический объект. Поскольку наконечник 1 обеспечивает центрировку дистального конца световода 2. опасность перфорации стенки сосуда при таком воздействии существенно снижена по сравнению с известным .

Затем отодвигают световод 2 от торца внутрь наконечника 1 на рассто ние 3-4 мм, т.е. примерно до середины наконечника 1. Контроль этого перемещени  можно осуществить на проксимальном конце катетера 8 (например, посредством нанесени  меток на выступающую из проксимального торца катетера 8 часть световода 2).

При новом положении световода 2, за счет расходимости выход щего из светово да 2 излучени , диаметр пучка на торцовой поверхности наконечника 1 становитс  больше диаметра прозрачной сегментной поверхности торца 5 (так, при отодвигании световода 2 на 4 мм он составл ет около 2 мм, что в 4 раза уменьшает величину световой энергии, выход щей наружу через прозрачное окно диаметром 1 мм). В результате, больша  часть энергии лазерного излучени  за счет отражени  и переотражени  от металлического покрыти  7 остаетс  внутри наконечника 1. Оставша с  часть энергии, а также незначительна , часть переотраженной от металлического покрыти  7 энергии проходит через прозрачное окно, достигает тела патологического обьекта и частично отражаетс  от него обратно в наконечник 1. Плотность энергии внутри наконечника 1 увеличиваетс , что обеспечивает нагрев наконечника 1 до температуры пор дка 200-300°С, достаточной дл  термического разрушени  патологического обьекта. Одновременно с разогреванием наконечника 1 осуществл ют перемещение всего катетера 8 вдоль сосуда в тело обьекта в направлении узкого первичного канала. При этом происходит расширение первичного канала за счет теплового воздействи  разогретой поверхности наконечника 1.

Поскольку до необходимой температуры разогреваетс  только та часть наконечника 1, котора  имеет металлическое покрытие 7, а остальна  площадь боковой поверхности остаетс  сравнительно холодной , веро тность термического повреждени  здоровых стенок сосуда вблизи патологического объекта значительно уменьшаетс . Кроме того, наличие первич- 5 ного канала, играющего роль направл ющей дл  продольного перемещени  наконечника 1, дает возможность быстро внедрить наиболее разогретую часть наконечника 1 внутрь бл шки и, тем самым,до10 полнительно защитить здоровые стенки сосуда от возможного разрушающего воздействи .

Вследствие теплового разрушени  патологического обьекта разогретым нако15 нечником 1 происходит образование вторичного канала в теле патологического объекта диаметром, соответствующим диаметру наконечника 1 (пор дка 3-4 мм) и достаточным дл  восстановлени  близкого к

0 нормальному кровотока в сосуде.

Перемещение катетера 8 внутрь обьекта операции осуществл ют до тех пор, пока он не вызывает ощущаемого хирургом сопротивлени . Резкое увеличение сопротив5 лени  перемещению катетера 8 говорит о том. что первичный канал расширен по всей его длине. При этом длина образовавшегос  вторичного канала несколько превышает длину первичного канала за счет того, что

0 при операции его расширени  за счет теплового воздействи  на ткань поверхностью наконечника 1 продолжаетс  воздействие на тело обьекта световой энергией лазерного излучени  меньшей мощности, выход 5 щего через прозрачное окно на торце наконечника 1, несколько увеличивающее длину первичного канала.

В момент резкого увеличени  сопротивлени  перемещению катетера 8 его прекра0 щают и осуществл ют перемещение световода 2 внутрь наконечника 1 к торцу с прозрачным окном с помощью цангового зажима. Снова пробивают узкий канал в теле обьекта, диаметр которого равен диамет5 ру торца световода 2 без наконечника 1, на некоторую глубину. Отодвигают световод 2 внутрь наконечника 1 на 3-4 мм от торца и повтор ют операцию расширени  первичного канала, как описано.

0Последовательно повтор   процедуры

перемещени  световода 2 внутри наконечника 1 к торцу с прозрачным окном от него, а также перемеща  катетер 8 вдоль сосуда внутри объекта, осуществл ют пробивание

5 канала в теле патологического обьекта. достаточного диаметра дл  восстановлени  близкого к нормальному кровотока на всю глубину объекта, или его полное разрушение . Конец операции определ етс  с помощью рентгеновского контрол .

Отсутствие металлического покрыти  на проксимальном конце 6 наконечника 1 предохран ет катетер 8 от разрушени  в месте его соединени  с наконечником 1 при работе лазера на полной мощности (дл  Аг+3 лазера 6-10 Вт).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  лазерной ангиопластики , содержащее катетер, размещенный внутри него гибкий волоконный световод, кварцевый наконечник со сферической торцовой поверхностью, диаметр которой определ етс  уравнением

   2arcsln (Ао/Пс) + arcsln (d/D) - -arcsln {1,33sln arcsln(A0/nc) +

   +arcsln(d/D)}-0,

   где АО - апертура пучка излучени  при его выходе в воздух из плоского торца световода;

   Пс - показатель преломлени  сердцевины световода;

   d - диаметр сердцевины световода; D - диаметр сферического конца наконечника , на наконечник нанесено металлическое покрытие, за исключением

   центральной сегментной поверхности, расположенной напротив торца световода кон- центрично ему, причем диаметр di проекции центральной сегментной поверхности на секущую плоскость определ етс 

   равенством

   di - Dsln arcsln(d/D) + 2 arcsln (А0/ПС), отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени операции и повышени  надежности устройства, наконечник выполнен в виде колпачка в форме полого цилиндра, переход щего в полусферу на выходном торце световод установлен с возможностью продольного перемещени 

   внутри цилиндра, часть которого имеет прозрачный по с.