способ криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки

Формула изобретения

1. Способ криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки, включающий орошение язвенных образований струей жидкого хладона, отличающийся тем, что используют жидкий хладон, который предварительно охлаждают и осушают путем удаления 10-20% массы хладона, обеспечивая испарение жидкой фазы хладона, при этом жидкую фазу хладона теплоизолируют от окружающей среды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процессы осушения и охлаждения хладона проводят в емкости криооросителя.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно паровой фазой хладона из емкости обдувают место криоорошения.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что теплоизоляцию жидкой фазы обеспечивают материалом корпуса емкости криооросителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к криомедицине и может быть использовано для криоампутации (некротизации) патологических образований на стенках желудка и двенадцатиперстной кишки.

Известен метод и приспособление для ампутации криогенной струей слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, состоящий из операций подачи жидкого азота низкого давления и орошения жидким азотом низкого давления операционного поля (см. патент США № 7025762 В2, МКИ А61В 17/36, 2006 г.).

Недостатком аналога является то, что при криовоздействии катетер, по которому подается жидкий азот, на всей длине имеет температуру примерно минус 195°С, требуется теплоизоляция, загромождающая канал эндоскопа, при криоорошении образуется большое количество газа и повышается сопротивление выхода газов и давление в полости желудка. Последнее приводит к чувству неудобства у пациента, возможны разрывы здоровых тканей на границе замороженной зоны. Кроме того, работа с жидким азотом требует особых мер предосторожности при обслуживании и применении, что не всегда возможно в медицинских учреждениях.

Наиболее близким способом криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки по совокупности признаков является способ криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки, включающий подачу хладона-12, расширение его через сопло (дроссельное устройство) наконечника зонда и орошение патологических образований струей хладона-12 (см. криоэлектрокоагулятор для гибкого гастроскопа с волоконной оптикой КЭК1, BioCold, http://biocold/ru), принят за прототип.

Недостатком прототипа является то, что при криоорошении происходят забивки сопла зонда, частое явление для дроссельного устройства (см. Грезин А.К., Зиновьев B.C. Микрокриогенная техника. М.: Машиностроение, 1977, с.50-51), которые вызывают изменение проходного сечения и конфигурации выхода криогенной струи, непредсказуемо и несанкционированно меняют ее направление, что приводит к криопоражению здоровых тканей, расположенных рядом с патологией, повышают травматичность операции.

Недостатком прототипа также является то, что при криовоздействии из-за образования газов существует чувство неудобства у пациента, возможны разрывы здоровых тканей на границе замороженной зоны.

Задачей настоящего изобретения является создание способа криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки, который позволит уменьшить травматичность и снизить дискомфортность операции, снизить подачу хладона.

Техническими результатами изобретения являются:

- снижение травм здоровых тканей желудка и двенадцатиперстной кишки;

- снижение дискомфортности криоорошения для больного путем обеспечения возможности криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки меньшим расходом хладона, сокращения времени криоорошения;

- исключение забивки сопла зонда во время операции.

Указанные технические результаты при осуществлении способа достигаются тем, что в известном способе криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки, включающем подачу жидкого хладона, расширение его и орошение патологических образований струей хладона, хладон перед подачей охлаждают и осушают путем удаления 10-20% массы хладона испарением жидкой фазы, процессы охлаждения и осушения совмещают одновременной эвакуацией паровой фазы и испарения жидкой фазы хладона, при этом жидкую фазу теплоизолируют от окружающий среды.

Кроме того, отличие способа заключается в том, что осушение и охлаждение хладона проводят в емкости криооросителя.

Кроме того, отличие способа заключается в том, что паровой фазой хладона обдувают место криоорошения.

Кроме того, отличие способа заключается в том, что теплоизоляцией жидкой фазы является корпус емкости криооросителя.

Применение в данном способе жидкого хладона более низкой температуры основано на том, что он имеет большую удельную холодопроизводительность. Например, у хладона-12 теплота испарения при первоначальной температуре жидкого хладона 30°С равна 135,3 кДж/кг, а при температуре минус 10°С равна 156,6 кДж/кг (см. Промышленные фторорганические продукты. Справ. изд. Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др. - изд. 2-е, пер. и доп. - СПб: «Химия», 1996, стр.164).

Предпочтительность применения хладона с высокой (или повышенной) холодопроизводительностью вызвана дополнительно тем, что среди различных органов и тканей стенка желудка создает почти максимальную тепловую нагрузку при криовоздействии (см. Кабанов А.В. Разработка и исследование охлаждающих устройств для медицины. Авт. дисс. на соискание ученой степени к.т.н. ОТИХП. Одесса. 1972).

Изменение проходного сечения сопла зонда из-за забивки может приводить из-за непредсказуемости изменения направления криогенной струи во время операции к криопоражению соседних здоровых тканей. Поэтому введение операции предварительного осушения подаваемого хладона и удаление из него воды обеспечивает стабильное в нужном направлении истечение струи хладона-12 по оси наконечника зонда в зоне хорошей освещенности и видимости в полостях во время операции, исключая тем самым травмы здоровых тканей, что, в свою очередь, ускоряет процесс заживления после операции, снижает угрозу стенозирования из-за образования менее грубого рубца.

Операция осушения обеспечивается рядом последовательных действий с хладоном в конструкции специального криооросителя. Достигается это благодаря тому, что для ряда хладонов, в том числе хладона-12, растворимость воды в паровой равновесной фазе больше, чем в жидкой фазе, а в жидкой фазе с понижением температуры снижается (см. Промышленные фторорганические продукты. Справ. изд. Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др. - изд. 2-е, пер. и доп. - СПб: «Химия», 1996, стр.168).

Так, при испарении жидкой фазы в таком криооросителе и удалении паровой фазы состав паровой фазы стремится к равновесной, и, соответственно, из жидкой фазы, которая при этом охлаждается, вытесняется вода.

Охлаждение жидкого хладона обеспечивается в процессе испарения, т.к. жидкость стремится поддержать равновесное давление паровой фазы за счет испарения, а необходимое для этого тепло отбирается из самой жидкости, т.е. она охлаждается. Использование хладона с более высокой удельной холодопроизводительностью обеспечивает возможность сокращения времени криоорошения или расхода хладона, что приводит к снижению дискомфортности операции для больного, снятию болевого синдрома.

Расчеты, проведенные в соответствии с формулой

где m - масса начального хладона, кг;

r - теплота испарения удельная, кДж/кг;

- теплоемкость удельная жидкой фазы, кДж/кг·град.,

показывают, что при испарении, например, 15% от массы жидкого хладона-12 охлаждение t оставшейся массы составляет ~30 градусов.

Совмещение операции осушения и охлаждения обеспечивается тем, что испарение и эвакуацию паровой фазы хладона проводят одновременно, это позволяет уменьшить необходимое время осушения и охлаждения. За меньшее время меньше теплоприток из окружающей среды - больше снижение температуры и, соответственно, лучше осушение хладона.

Теплоизоляция жидкой фазы от окружающей среды снижает теплоприток к ней и позволяет добиться максимального охлаждения и осушения.

Кроме того, возможно дополнительно эвакуацию паровой фазы хладона вести через зонд, обдувая операционное поле. При этом с операционного поля удаляется излишняя капельная жидкость. Удаление воды (или крови), имеющей большую теплоемкость, снижает требующуюся холодопроизводительность и тепловую нагрузку стенки желудка, при этом уменьшается время и расход хладона при операции.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата в криомедицине.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ криоорошения язвенных образований желудка и двенадцатиперстной кишки поясняется фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6.

На фиг.1 представлены конструкции криооросителей для реализации способа криоорошения.

На фиг.2 приведена схема и стадии работы криооросителя для реализации способа криоорошения. На фиг.2 не показаны несущественные для раскрытия способа конструктив зонда, сопла, а также эндоскоп и линия утилизации хладона.

На фиг.3 приведена схема, объясняющая, каким образом осуществляется криоорошение язвенного образования желудка.

На фиг.4, 5, 6 приведены фотографии криооросителей для реализации способа криоорошения.

Реализация способа проводится с помощью одного из криооросителей, показанных на фиг.1. Криоороситель представляет собой зонд 1 с соплом 2 наконечника зонда, установленным в биопсийном канале шланга 3 эндоскопа (на фиг.1 сам эндоскоп не показан), которые соединены с емкостью 4 с жидким хладагентом 5. Схема реализации способа криоорошения с использованием криооросителя осуществляется следующим образом (см. фиг.2, 3).

Емкость 4 криооросителя ориентирована вентилем 6 и клапаном 7 вверх и подключена через зонд 1 к эндоскопу. На первом этапе операции вентиль 6 открывают и удаляют по линии утилизации непрерывно возобновляющуюся паровую фазу хладона, при этом клапан 7 закрыт. После удаления 10-20% хладона, что контролируется визуально или по указателю уровня жидкого хладона, вентиль 6 закрывают. Емкость 4 переворачивают, ориентируя клапаном 7 вниз, при этом на вход клапана 7 поступает жидкая фаза хладона. Шланг 3 эндоскопа с расположенным в нем зондом 1 с соплом 2 наконечника зонда вводится в полость желудка 8 или двенадцатиперстной кишки направляется на стенку 9 желудка, на которой имеется язвенное образование 10 (см. фиг.3). На следующем этапе открывают клапан 7 (см. фиг.2), при этом жидкий хладон поступает через зонд 1 к соплу 2, там расширяется и струей орошает необходимое место - язвенное образование. В шланге эндоскопа есть каналы с волоконной оптикой для освещения и наблюдения (на фиг.2 не показан).

Врач, наблюдая через эндоскоп ход операции, клапаном 7 управляет подачей хладона и продолжительностью криовоздействия, проводит криоорошение до побеления зоны орошения, что свидетельствует о замерзании (криоампутации) патологического участка. Как показывает врачебная практика, это приводит к некротизации и быстрому последующему заживлению больного участка стенки желудка или двенадцатиперстной кишки.

Кроме того, возможно дополнительно непосредственно перед криоорошением эвакуацию паровой фазы хладона вести при открытом клапане 7 и закрытом вентиле 6 через зонд, обдувая операционное поле. При этом с операционного поля удаляется излишняя капельная жидкость. Затем клапан 7 закрывают, емкость 4 криооросителя переворачивают и все последующие действия производят, как в способе, описанном выше.

В приведенном случае теплоизоляция жидкого хладона осуществляется материалом корпуса емкости криооросителя с малой теплопроводностью; материал полупрозрачный, что позволяет визуально контролировать удаление жидкой фазы и расход хладона.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для промышленного использования, а именно в криомедицине;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».