способ разрушения желчных камней

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЧНЫХ КАМНЕЙ, включающий ультразвуковое воздействие на них, отличающийся тем, что сначала воздействуют с резонансной частотой, соответствующей первоначальному размеру камня, затем последовательно изменяют резонансную частоту по мере разрушения камня в зависимости от размера самого крупного осколка, а заканчивают воздействие с резонансной частотой, определяемой в соответствии с требуемым размером осколка для его эффективной эвакуации, и используют в качестве контактной среды 0,15%-ный раствор хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии желчных путей.

Известен способ разрушения конкрементов желчного пузыря, включающий воздействие ультразвуком, отличающийся тем, что с целью предупреждения обтурации пузырного и общего желчного протоков, пунктируют желчный пузырь через кожу и ткань печени, озвучивают содержимое пузыря при частоте ультразвуковых колебаний 22-44 кГц и интенсивности 10-100 Вт/см²при одновременной циркуляции биологической жидкости и удалении содержимого пузыря принудительным путем.

К недостаткам прототипа относится воздействие на конкременты в диапазоне частот 22-44 кГц, независимо от размеров камней, их свойств, характеризующих интенсивность разрушения. Указанные частоты не позволяют разрушить конкременты до осколков, размеры которых значительно меньше диаметров протоков и могут быть удалены естественным путем.

Целью изобретения является получение осколков заданных размеров, необходимых для их эвакуации при разрушении желчных камней.

Поставленная цель достигается за счет воздействия на конкремент ультразвуковыми колебаниями резонансной частоты, изменяющейся по мере разрушения конкремента. Причем начинают воздействие резонансной частотой, соответствующей начальному размеру конкремента, а затем увеличивают частоту по мере уменьшения осколков и закачивают резонансной частотой, определяемой требуемыми размерами осколков, необходимых для эффективной их эвакуации. Разрушение производится в контактно-активной среде - 0,15%-ный раствор хенофалька в 30% -ном водном растворе спирта, который для желчных камней является литолитическим поверхностно-активным веществом.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое решение имеет следующие отличительные признаки:

1. Воздействие на кокремент ультразвуковыми колебаниями резонансной частоты, изменяющейся по мере разрушения конкремента.

2. Использование в качестве контактно-активной среды литолитического поверхностно-активного вещества - 0,15%-ный раствор хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта.

3. Получение осколков заданных размеров за счет воздействия ультразвуковыми колебаниями соответствующей резонасной частоты.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной области науки и техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Воздействие на конкремент ультразвуковыми колебаниями резонансной частоты приводит к возбуждению (колебаниям) всей структуры конкремента, что способствует интенсификации его разрушения: сокращению времени и размеров осколков. Известно, что резонансная частота определяется зависимостью f = , где V_p - скорость продольной волны ультразвука в конкременте; а - размер конкремента.

После начала воздействия конкремент разрушается на отдельные осколки, размер наибольшего осколка будет а₁. Так как скорость продольной волны в осколках конкрементов практически не отличается от скорости в нем, то резонансная частота f₁ будет зависеть только от размеров осколков и, следовательно, будет увеличиваться с их уменьшением и равняться f₁= . Таким образом, поэтапно увеличивая резонансную частоту f_i= , доводим разрушение до заданных размеров осколков, которые могут быть легко эвакуированы.

Воздействие изменяющей резонансной частотой позволяет эффективно разрушать, а в случае холестериновых конкрементов диспергировать их, что нельзя сделать в диапазоне частот 22-44 кГц.

Так, для желчных камней, содержащих холестерин и кальций (смешанных), как нами установлено, скорость продольной волны колеблется от 1000-1500 м/с, а холестериновых - 700-1000 м/с, т.е., если первоначальный размер смешанного камня равен 1 см, а скорость продольной волны равна 1200 м/с, то воздействия следует начинать с резонансной частотой, равной f = = = 60 кГц, при начальном разрушении камня на осколки размером 0,5 см и менее, дальнейшее воздействие необходимо производить резонансной частотой более высокой, определенной исходя из максимального размера осколка, т.е. 0,5 см, и равной

f = = = 120 кГц.

После дальнейшего разрушения осколков 0,5 см на более мелкие фрагменты, например 0,3 см, и менее, дальнейшее воздействие следует производить резонансной частотой, равной f = = = 200 кГц, и так далее до получения осколков размерами безопасными для эвакуации.

При этом размеры осколков определяются с помощью аппаратуры УЗИ, а для активизации процесса разрушения с помощью зонда пузырная желчь заменяется, например 0,15% -ным раствором хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта или другим раствором, обладающим поверхностно-активными свойствами, который растворяет конкремент и его осколки. Одновременное использование 0,15%-ного раствора хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта при ультразвуковом воздействии действует как поверхностно-активное вещество (ПАВ), что и приводит к резкой активизации процесса разрушения.

Нами проведен анализ дисперсности желчных холестериновых камней в извлеченных из желчных пузырей в 0,15%-ном растворе хенофалька в 30%-ом водном растворе спирта. Раствор последовательно отфильтрован через фильтры разной пористости.

Самый крупный диаметр пор у фильтров с красной лентой ( _пор = 8-10 нм); у фильтров с белой лентой _пор=8 нм; с желтой лентой _пор=3-5 нм; самый плотный фильтр с синей лентой (_пор=1-3 нм). Поэтому раствор, полученный при диспергировании желчного камня, фильтруется через фильтры (предварительно взвешенные) в такой последовательности:

через фильтр с красной лентой;

через фильтр с белой лентой;

через фильтр с желтой лентой;

через фильтр с синей лентой.

Отделенные осадки вместе с фильтром высушивались (до прекращения изменения массы) и взвешивались на аналитических весах с точностью до 0,0001 г.

Массу осадка, оставшегося на том или ином фильтре, рассчитываем по формуле m_частиц = m₂-m₁, где m₁ - первоначальная масса фильтра;

m₂ - масса фильтра с осевшими частицами после фильтрования.

После отделения частиц через все фильтры (в том числе самые мелкие - синюю ленту) раствор становится прозрачным, но опалесцирующим с желтым оттенком и признаками коллоидного довольно устойчивого раствора (дает конус Тиндаля, со временем стареющим).

Массовую долю фракций (%) определяли по формуле

= 100 % где - массовая доля, %;

m - фракции - масса частиц, оставшихся на том или ином фильтре;

m - желчного камня - масса желчного камня до разрушения;

Результаты эксперимента приведены в таблице.

По имеющимся данным можно сделать следующие выводы:

1) все холестериновые камни, обработанные ультразвуком, (частотой 35 кГц) были разрушены до мельчайших фракций в течение 5-10 мни;

2) анализ дисперсности разрушения желчного конкремента показывает, что наибольшее число частиц с размерами более 10 нм (35,6-62,3%) осаждается на фильтре с красной лентой; с размером частиц более 8 нм, но менее 10 нм (13,85-32,14% ); на фильтре с диаметром пор = 3 нм осаждаются частицы с размерами более 3 нм, но менее 8 нм и их% от общей массы камня составляет от 6,11 до 24,9%; наименьшая масса осадка приходится на фильтр с синей лентой ( _пор= 1 нм), частицы с размерами от 1 нм до 3 нм составляют всего 5,12-12,74% . Поскольку фракции меньше 1 нм остались в растворе и их массу определить невозможно, все данные (m) в таблице округлены до 0,001 (в большую сторону).

Таким образом, предлагаемый способ принципиально отличается от прототипа по следующим признакам:

воздействие производится резонансной частотой, изменяющейся (увеличивающейся) по мере уменьшения осколков, что дает возможность получить осколки требуемых размеров для эффективной их эвакуации.

2. В качестве растворителя и активизаторов разрушения при ультразвуковом воздействии используется литолитическое поверхностно-активное вещество - 0,15%-ный раствор хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта.

Способ осуществляется следующим образом. Больному производят исследование желчных путей одним из надежных методов диагностики желчных камней, например ультразвуковым, рентгено-контрастным, компьютерной томографией или двумерной эхографией, и определяют месторасположение конкремента и его размеры (а). С помощью ультразвукового прибора УК10ПИ определяют скорость продольной волны V_p, а затем по формуле f = вычисляют начальную резонансную частоту (причем а - является средним размером). Затем больной ремнями фиксируется на подвижном кресле-столе. Локализацию камней устанавливают рентгеновскими аппаратами с передачей изображения на два монитора. Затем сфокусированные ультразвуковые колебания заданной резонансной частоты направляются на конкремент, точность направления ультразвукового луча контролируется врачом на экране. После начала разрушения камня определяется размер наибольшего осколка, по которому определяется резонансная частота, и начинается повторное воздействие полученной частотой и так повторяется до заданных размеров осколков или полной фрагментации конкремента на мелкие частицы. Удаление осколков производится одним из известных способов, позволяющим добиться релаксации сфинктера пузырного протока и большого дуоденального сосочка 12-перстной кишки, например, активизируя желчеотделение с помощью спазмолитических средств, введением синтетического аналога церукала (45).

Отметим, что способ можно использовать и при непосредственном контакте рабочего конца прибора с желчным камнем при эндоскопической холецистотомии и через трубки, дренирующие желчные пути (2,3).

Пример конкретного выполнения.

Больной К., диагноз: калькулезный холецистит.

Рентгеновское и ультразвуковое исследование показало, что в желчном пузыре имеется холестериново-кальциевый камень размерами 1,3х0,9х1,1 см. Ультразвуковым прибором УК10П определена скорость продольной волны V_p=1100 м/с. По среднему размеру камня а=1,1 см определяем начальную резонансную частоту f = = 50 кГц .

У больного пузырную желчь заменяем 0,15 раствором хенофалька в 30%-ном водном растворе спирта. Затем с помощью ультразвукового диспергатора УЗДН под контролем УЗИ, начинаем воздействие на камень до начала его разрушения, которое произошло через 2,5 мин на несколько осколков, средний размер самого крупного составил 0,5 см. По размеру этого осколка определяем резонансную частоту f = = 110 кГц . Этой резонансной частотой начнем новый цикл воздействия, который длится в течение 1,5 мин и привел к дальнейшему разрушению осколков камня на более мелкие фрагменты, максимальный размер которых составил около 3 см.

Определяем резонансную частоту по установленному с помощью УЗИ размеру осколков f = = 180 кГц . Этой резонансной частотой начинаем третий период ультразвукового воздействия 1,0 мин, контролируя с помощью УЗИ размер осколков, величина последних не превышала 0,5 мм. Ультразвуковое воздействие прекращается, больному для обезболивания и усиления желчеоттока вводится 1% -ный раствор морфина 1 мл и внутривенно капельно церукал в дозе 2 мг на 1 кг массы тела на физиологическом растворе в течение 1 ч.

Контрольные исследования путем холецистохолангиографии и ультразвукового скенара показали отсутствие конкрементов.

Предложенный способ позволяет разрушать желчные камни до требуемых размеров, а в случае холестериновых камней - диспергировать их до размеров, которые с желчью образуют коллоидные растворы, легкоэвакуируемые через желчные протоки. Состояние больных удовлетворительное. Осложнений в процессе лечения и наблюдения не установлено.