устройство для разъединения биологических тканей

Формула изобретения

1. Устройство для разъединения биологических тканей, содержащее рабочий элемент, с помощью которого осуществляется захолаживание ткани и последующее разъединение ее путем интенсивного нагрева до температуры испарения в зоне разъединения, приспособление для захолаживания рабочего элемента с рукояткой для манипулирования устройством и блок электропитания и управления режимом воздействия, соединенный при помощи токоподводов с рабочим элементом, отличающееся тем, что приспособление для захолаживания выполнено в виде холодоаккумулирующего сердечника, состоящего из двух продольных частей, электроизолированных друг от друга и являющихся токоподводами, при этом основная часть сердечника покрыта слоем теплоизоляции и является рукояткой для манипулирования устройством, а рабочий элемент выполнен в виде изогнутого металлического стержня, опирающегося своими концами на сердечник, при этом концы рабочего элемента закреплены в продольных частях сердечника на свободном от тепловой изоляции его торце.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между двумя продольными частями холодоаккумулирующего сердечника размещены дополнительные электроизолированные одна от другой продольные части, а рабочий элемент снабжен дополнительными элементами из высокотеплопроводного металла, каждый из которых соединяет соответствующую дополнительную часть сердечника с рабочим элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для разъединения биологических тканей во время оперативных вмешательств.

Известно устройство (авт. св. СССР N 971303 кл. A 61 B 17/36), в котором рассечение биологических тканей осуществляется с помощью электроножа, закрепленного в одной кассете с емкостью для хладагента и помещенной в приспособление для поочередного перемещения их в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Недостатком устройства является сложность и громоздкость конструкции, не гарантирующая безопасную и безотказную работу во время операции.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство (авт. св. СССР N 1681849 A 61 B 17/36), в котором биологическая ткань рассекается при помощи полого наконечника, внутри которого циркулирует хладагент, а на наружной его поверхности расположен электронож. Наконечник закреплен на приспособлении, с помощью которого он захолаживается хладагентом. Устройство снабжено рукояткой для манипулирования в операционном поле, через которую к устройству подводится и отводится хладагент.

Устройство работает следующим образом.

В начале с помощью полого наконечника захолаживается ткань в районе предполагаемого разъединения, затем включается электронож, который испаряет ткань на линии разъединения. К недостаткам устройства относятся - необходимость подачи и отвода хладагента, осуществляемая с помощью дополнительно вводимых в конструкцию шлангов, снижающих свободу манипуляций устройством во время операций, габариты устройства, требующие большого свободного пространства над операционным полем, опасность вовлечения под неработающую часть электроножа участков тканей, не подлежащих рассечению, обусловленная большой протяженностью и сложной конфигурацией режущей части наконечника. Кроме того, устройство обладает пониженной надежностью в связи с наличием в конструкции механически перемещающихся деталей, работающих в условиях значительных отрицательных температур.

Изобретение направлено на создание компактного, более надежного и более безопасного устройства для безболезненного и бескровного разъединения биологических тканей и их минимальной травматизации.

Заявленное устройство состоит из рабочего элемента, приспособления для захолаживания рабочего элемента и блока электропитания и управления режимом воздействия, соединенного с рабочим элементом при помощи токоподводов. Рабочий элемент предназначен для захолаживания ткани в зоне разъединения и последующего ее испарения в необходимом объеме. Рабочий элемент выполнен в виде изогнутого сплошного стержня из высокотеплопроводного металла, который своими концами закреплен в приспособлении для захолаживания. Приспособление для захолаживания выполнено из теплоемкого, высокотеплопроводного металла в виде удлиненного сердечника, состоящего из двух продольных частей, электроизолированных друг от друга. Основная часть наружной поверхности сердечника покрыта слоем теплоизоляции и является рукояткой устройства. Так же к продольным частям сердечника присоединены провода, соединяющие их с блоком электропитания. На свободном от теплоизоляции конце сердечника размещен рабочий элемент, концы которого закреплены в продольных частях сердечника, являющихся токоподводами.

При работе устройства сердечник, предварительно захоложенный в криожидкости (например жидком азоте), поддерживает температуру рабочего элемента за счет высокой теплопроводности на уровне собственной температуры, близкой к температуре кипения криожидкости. Кратковременный нагрев рабочего элемента осуществляется путем подачи в него импульса электрического тока. Габариты сердечника определяют холодоаккумулярующие свойства устройства, то есть продолжительность операции между этапами захолаживания сердечника в криожидкости.

Сердечник может быть выполнен из более чем двух продольных частей. Дополнительные части сердечника электроизолированы друг от друга. При этом концы рабочего элемента закрепляются в боковых частях, являющихся токоподводами, а средняя часть рабочего элемента снабжена дополнительными элементами, которые одним концом закреплены в дополнительных частях сердечника, а другим на рабочем элементе. Дополнительные элементы, также выполненные из высокотеплопроводного металла, обеспечивают, с одной стороны, более равномерную температуру по длине рабочего элемента, с другой стороны - увеличивают скорость остывания рабочего элемента по окончании импульса нагрева.

Особенности режима работы устройства. Исходно низкая температура рабочего элемента и кратковременный нагрев его до значительной температуры требуют оптимизации конструкции по физическим свойствам материалов рабочего элемента и сердечника. При необходимом собственном весе, удобном для манипуляций устройством, сердечник должен обеспечивать низкую температуру рабочего элемента в течение достаточного для операции времени. Материал рабочего элемента должен обеспечить быстрое захолаживание подлежащей ткани за время между импульсами нагрева, а также сохранять собственную механическую устойчивость при кратковременном нагреве до температуры, обеспечивающей быстрое испарение охлажденной биологической ткани.

Изобретение отличается от прототипа тем, что исключена подача хладагента в устройство, так как температуру рабочего элемента поддерживает холодоаккумулирующий сердечник. Это обеспечивает свободу манипулирования устройством при операциях. Уменьшены габариты устройства путем объединения конструктивных элементов за счет совмещения холодоаккумулирующего сердечника, в основной своей части покрытого теплоизоляцией, с рукояткой устройства.

На фиг. 1 изображен общий вид предполагаемого устройства; на фиг. 2, 3 - его фрагменты.

Устройство содержит рабочий элемент 1 (фиг. 1), выполненный из высокотеплопроводной проволоки диаметром 0,4 0,5 мм и закрепленный в холодоаккумулирующем сердечнике 2, состоящим из двух продольных частей, между которыми расположена электроизолирующая пластина 3. Основная часть холодоаккумулирующего сердечника 2 покрыта слоем теплоизоляции 4, например пенопласта толщиной около 6 мм. На нее надета рукоятка, содержащая защитный металлический чехол 5 с обмоткой 6 для электрического обогрева. К боковым продольным частям сердечника 2 в части, покрытой теплоизоляцией 4, присоединены провода 7 от блока электропитания. Внутри пластины 3 вблизи рабочего элемента 1 установлен малогабаритный температурный датчик 8 (например германиевый диод). Возможно исполнение сердечника из большего количества продольных частей (фиг. 2), что позволяет увеличить протяженность рабочего элемента 1 для одномоментного разъединения тканей на большей длине. При этом устанавливаются дополнительные элементы 4, соединяющие соответствующие части рабочего элемента 1 с каждой из дополнительных продольных частей. В некоторых режимах работы устройства эти дополнительные продольные части могут использоваться как токоподводы. Для удобства работы холодоаккумулирующий сердечник устройства может иметь изогнутую форму (фиг. 3).

Примерная методика работы устройства.

Комплект устройства (2 3 шт.) устанавливается в криогенную емкость таким образом, чтобы рабочие элементы и свободные от теплоизоляции части сердечников находились в жидком хладагенте. После захолаживания в течение примерно 10 мин достигается остывание сердечника до температуры, близкой к температуре жидкого хладагента, что подтверждается звуковой и световой индикацией на блоке питания, устройство вынимается и регулировкой на блоке электропитания устанавливается температура нагрева рабочего элемента и период между импульсами тока. После этого прижимают рабочий элемент к месту предполагаемого разъединения. В момент нагрева рабочего элемента раздается звуковой сигнал и возможно перемещение рабочего элемента в новое место. Следующий импульс электротока подается через заданный промежуток времени. При отогреве холодоаккумулирующего сердечника до заданной температуры устройство возвращается в криогенную емкость, а операция продолжается при помощи следующего устройства, входящего в комплект.

Заявляемое устройство прошло клинические испытания при проведении двух операций и одиннадцати аутоэкспериментов. Приводим пример аутоэксперимента. Испытуемый Ш. 49 лет. Устройство было захоложено в криоемкости с жидким азотом в течение 10 мин. После чего было вынуто из емкости и на воздухе в режиме "Настройка" был установлен следующий режим работы: длительность импульса нагрева 0,2 с; промежуток между импульсами 1,5 с. Рабочий элемент устройства был прижат к наружной поверхности предплечья в его средней трети. Примерно через 2 с у испытуемого возникло ощущение легкого онемения в месте контакта и наблюдалось побеление ткани вокруг рабочего элемента. Блок электропитания и управления режимом воздействия был переключен в режим "Работа" и в течение трех циклов "захолаживание-нагрев" (суммарное время работы 3,6 с) произведено рассечение поверхностной ткани. При этом перемещение рабочего элемента осуществлялось во время нагрева рабочего элемента и испарения ткани. В результате была получена кожная рана глубиной 0,6 0,8 мм, шириной 0,4 0,6 мм и длиной 10 11 мм. Болевые ощущения во время проведения операции были очень слабые. В ране полностью сохранялся гемостаз. Поверхность раны сухая, имеет желтовато-розовый цвет. Через 10 сут на поверхности кожи сохранился лишь трудно различимый след от операции.

Таким образом устройство позволяет осуществить безболезненное разъединение кожи и подкожной клетчатки, гемостаз в ране, отсутствие болевых ощущений и быстрое заживление раны. Конструкция устройства позволят производить его дезинфекцию.