устройство для измерения внутритканевого давления

Формула изобретения

1. Устройство для измерения внутритканевого давления, содержащее измерительный элемент, герметично соединенный трубкой с пункционной иглой, отличающееся тем, что измерительный элемент выполнен в виде закрытого цилиндра определенного объема с расположенным внутри поршнем и снабжен ограничительным выступом, трубка, соединяющая измерительный элемент с иглой, выполнена в виде градуированного капилляра, а стенки иглы вдоль оси равномерно перфорированы отверстиями.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметры капилляра и иглы выбраны 1,5 - 1,6 мм.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что диаметр перфорированных отверстий составляет 1 - 1,3 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинскому оборудованию, а конкретно к устройствам для измерения внутритканевого давления.

Известно устройство для измерения внутритканевого давления, содержащее обычную пункционную иглу, соединенную системой трубок с аппаратом Вальдмана [1].

Однако данное устройство обладает рядом недостатков, а именно: с помощью этого устройства невозможно провести точное измерение внутритканевого давления, т. к. используемая игла имеет одно входное отверстие, ограничивающее поступление достаточного количества внутритканевой жидкости. Сама измерительная система несовершенна из-за громоздкости длинных соединительных трубок, что приводит к необходимости введения в ткани дополнительного количества раствора, сопровождающегося искажениям истинных значений внутритканевого давления. Сложным является процесс стерилизации устройства и невозможность применения вне стационарной операционной.

Новый технический результат - повышение точности измерения, упрощение конструкции и использования устройства - достигается путем применения для измерения внутритканевого давления нового устройства, содержащего измерительный элемент, герметично соединенный трубкой с пункционной иглой, причем измерительный элемент выполнен в виде закрытого цилиндра определенного объема с расположенным внутри поршнем и снабжен ограничительным выступом, трубка, соединяющая измерительный элемент с иглой, выполнена в виде градуированного капилляра, а стенки иглы вдоль оси равномерно перфорированы отверстиями, их диаметры измерения выбраны 1,5-1,6 мм, а диаметр перфорационных отверстий на игле 1-1,3 мм.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для изменения внутритканевого давления; на фиг. 2 - участок капиллярной трубки с нанесенными мерными рисками; на фиг. 3 - игла, снабженная вдоль оси перфорационными отверстиями.

Устройство для измерения внутритканевого давления на фиг. 1 содержит цилиндр 1, закрытый поршнем, и перфорированную иглу 2. К концу цилиндра присоединена градуированная капиллярная трубка 4 с мерными рисками 6 и коническим участком под герметичное соединение с перфорированной иглой 2. В утолщенной части цилиндра 1 выполнена камера 5 определенного объема и цилиндрический выступ 7, гарантирующий возможность восстановления объема камеры 5 до первоначального при манипулировании поршнем 3.

Устройство работает следующим образом. После предварительной стерилизации (или извлечения из упаковки в одноразовом исполнении) цилиндр 1 соединяют с перфорированной иглой 2, путем малых перемещений поршня 3 заполняют иглу 2 и начальный участок капиллярной трубки 4 до нижней нулевой метки стерильным физиологическим раствором. После этого иглу вводят в выбранном и подготовленном участке кожного покрова в ткани до тех пор, пока последние отверстия перфорации иглы не окажутся ниже уровня фасции. Теперь внутритканевая жидкость поступает через ряд перфорационных отверстий в канал иглы и капиллярной трубки, сжимая воздух в камере 5 с объемом (w₀). После прекращения поступления внутритканевой жидкости в капилляр, обычно это происходит спустя 3 - 5 минут, производят отсчет количества поступившей жидкости по мерным рискам 6. Диаметр иглы и отверстий перфорации в ней выбраны на основе исследований, при которых искажения за счет поверхностного натяжения внутритканевой жидкости минимальны. Минимальные диаметры иглы и капилляра не могут быть выбраны менее 1,5 мм. Внутритканевое давление (p₁) определяется по формуле, включающей начальное атмосферное давление (p₀) и объем поступившей в капилляр жидкости (w₁):



Обычно в медицинской практике давление измеряется в мм ртутного столба, поэтому при выборе соответствующего диаметра капилляра, длины его мерного участка и объема воздушной камеры по формуле (1) легко рассчитать и произвести градуировку шкалы на капиллярной трубке также в мм рт.ст. Формула (1) по существу описывает поведение газа определенного объема (w₀) с начальным давлением (p₀) при его сжатии при постоянной температуре - закон Бойля-Мариотта. Исследования показывают, что объем жидкости (w₁), отбираемой из локального участка тела пациента, должен быть минимальным ввиду неизбежного снижения внутритканевого давления в этом локальном участке за счет отбора жидкости измерителем. Это, в сочетании с необходимостью минимального дополнительного травмирования, ограничивает верхнее значение диаметров иглы и капилляра величиной 1,6 мм.

При этом возможное перемещение поршня 3 в сторону увеличения объема камеры цилиндра ограничивается цилиндрическим уступом 7, гарантирующим постоянство данного объема заполненного воздухом для поддержания постоянного давления в измерительном элементе. Для равномерного и постоянного поступления жидкости в процессе измерения игла должна быть перфорирована равномерно расположенными вдоль оси отверстиями с диаметром 1-1,3 мм. Диаметр отверстий менее 1 мм не позволяет проводить измерения достаточно быстро, а выполнение отверстий диаметром > 1,3 мм снижает прочность иглы.

Клинический материал

Пример. Больной Д.Е.А., 10 лет, поступил в отделение общей хирургии Областной клинической больницы г. Томска 4.01.99 г. Клинический диагноз: отморожение верхних и нижних конечностей III-IV степени. При обследовании отсутствовала пульсация на артериях стоп и кистей. Артериальное давление на локтевой артерии при этом равнялась 150 мм рт.ст. Попытка измерить внутритканевое давление на кистях и стопах с помощью аппарата Вальдмана не представлялись возможным, т.к. не хватало шкалы прибора. Для того чтобы определить истинное давление, необходимо было поднимать аппарат дополнительно на высоту до двух метров, что является невозможным в условиях операционного пространства. С помощью заявляемого устройства с минимальными затратами времени это давление было измерено и составило 145 мм рт.ст., что свидетельствовало о практически полном прекращении артериального кровотока в пораженных конечностях. Температура кожи в 1-вых межпальцевых промежутках равнялась 28,3^oC, напряжение кислорода в капиллярах ногтевого ложа не превышало 20%. Для измерения последних показателей использовали приставку кардиомонитора и соответствующие датчики SC 6000 фирмы "Simens". Отсутствие пульсации артерий, выраженное снижение кожной температуры и резкое снижение напряжения кислорода в пораженных конечностях подтверждало наше предположение о прекращении артериального кровотока за счет высокого внутритканевого давления.

При клинических испытаниях заявляемое устройство было опробовано при лечении 25 больных с патологией, сопровождающейся повышением внутритканевого давления (отморожения, циркулярные ожоги, синдром позиционного сдавления, влажная гангрена при диабете и артосклерозе, флеботромбоз). Во всех случаях с помощью заявляемого устройства удалось быстро и надежно измерить динамику изменения внутритканевого давления при проведении курса лечения. Рандомизированное исследование двух групп пациентов с отморожениями кистей и стоп III-IV показало, что в группе больных, которым внутритканевое давление определяли посредством заявляемого устройства, время, затраченное на поведение исследований, не превышало 10 минут. Это позволило проводить ранние оперативные вмешательства и предотвратило проведение неизбежных в этих случаях ампутаций стоп и кистей в 80% случаев. В контрольной группе больных, которым проводилось стандартное обследование и лечение, ампутации выполнены у 70% обмороженных. Знание истинных значений внутритканевого давления позволило своевременно проводить оперативное лечение, прогнозировать и корректировать возможные осложнения в течении болезни.

Таким образом, положительный эффект применения данного устройства заключается в точном и быстром определении внутритканевого давления при различных патологиях, что позволяет оперативно следить за динамикой его изменения без сложных процедур, необходимых при применении аппарата Вальдмана.

Источники информации

1. Кузьмин К. П. Роль гипоксии и отека мягких тканей в исходе их повреждения. //В сб. "Состояние сухожильно-мышечнего аппарата при травмах и ортопедических заболеваниях". - Куйбышев, 1980, с. 60-64.

2. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. - М.: Наука, 1968, 938 с.