ПЕРФУЗИОННЫЙ ТЕРМОВОЗДЕЙСТВУЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК A61M1/10 A61M1/36 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к тем устройствам, которые используются в хирургии и которые позволяют осуществить комбинированные методы лечения онкологических больных, имеющих злокачественные новообразования во внутренних органах.

Уже многие годы в онкологии широкое внимание уделяется гипертермии, как средству, способствующему регрессии злокачественных новообразований, и как фактору, позволяющему многократно усилить эффективность воздействия химио- и лучевой терапии. Растет количество специальных гипертермических устройств для лечения онкологических заболеваний: СВЧ-генераторы, ультразвуковые генераторы, водяные и парафиновые ванны для локальной гипертермии: применение аппаратов искусственного кровообращения или "искусственная почка" для осуществления общей гипеpтеpмической перфузии организма.

Известны устройства для проведения внешней общей гипертермии, например установка, позволяющая погружать все тело больного в горячую ванну с водой с температурой 42-44^оС и имеющую второе отделение, в котором внешний покров головы и шеи охлаждается так же водой с температурой 10-30^оС, поскольку мозг в температурном отношении является наиболее уязвимой частью живого организма. Недостатком данного устройства, как и всех устройств, предназначенных для реализации способа внешней гипертермии, является то, что он воздействует на организм через кожный покров, имеющий большое термическое сопротивление. Вследствие этого внутренние органы организма прогреваются неравномерно и охлаждение мозга нельзя признать эффективным из-за более интенсивного нагревания его горячей кровью.

Известно применение аппарата искусственного кровообращения с терморегулирующим устройством для осуществления внутренней образующей гипертермической перфузии. Однако в этом случае применение внешнего гипотермического устройства для защиты мозга от высокой температуры становится малоэффективным. Это связано с тем, что при внутренней гипертермии нагревание мозга высокотемпературной кровью осуществляется конвективным путем, что более эффективно, чем кондуктивное охлаждение мозга через кожный покров при внешней гипотермии.

Наиболее близким к заявляемому является устройство, которое представляет собой два перфузионных контура крови с оксигенаторами и перфузионными насосами и с одним общим теплообменником. В связи с этим такое устройство может работать только при одном температурном режиме.

Целью изобретения является реализация лечения онкологических заболеваний методом одновременного проведения гипертермической и гипотермической перфузий, существенное уменьшение тяжести хирургического вмешательства, обеспечение в процессе перфузии вывода из организма продуктов распада злокачественных новообразований и предотвращение повторного роста последних.

Поставленная цель достигается тем, что термовоздействующий перфузионный аппарат содержит как минимум двухсекционное термовоздействующее перфузионное устройство, обеспечивающее проведение гипертермии больных органов и гипотермическую защиту здоровых органов. Для уменьшения тяжести хирургического вмешательства он содержит внутрисосудистые гидравлические разделители потоков нагретой и охлажденной крови. Первый поток разрушает злокачественные новообразования, а второй поток защищает от повышенного температурного воздействия здоровые органы и головной мозг. Кроме того, для вывода из организма продуктов распада злокачественных новообразований в гипертермический перфузионный контур включен диализатор аппарата "искусственная почка". С целью предупреждения развития метастаз, повторного роста злокачественных новообразований в нем используется солитоновое воздействие на перфузируемый поток крови.

В результате исключаются основные недостатки проведения термовоздействующей перфузии сложное хирургическое вмешательство, возникновение осложнений из-за перегрузки внутренних органов: сердца, почек, печени, возникновение послеоперационного повторного роста злокачественных новообразований.

Вместе с тем появляются дополнительные преимущества по применению химиотерапии и радиологическому воздействию, поскольку повышенная температура увеличивает эффективность их действия в несколько раз и даже на порядок, а пониженная температура здоровых органов уменьшает их действие примерно в том же порядке.

На фиг. 1 представлена схема термовоздействующего аппарата; на фиг.2 схема термовоздействующего аппарата с включенными в перфузионный контур диализатором и полевоздействующим индуктором; на фиг.3 внутрисосудистая баллонная часть разделителя потоков крови; на фиг.4 штуцерная головка разделителя потоков крови.

Перфузионный термовоздействующий аппарат (ПТА) в простейшем случае (на фиг.1) состоит из резервуара (емкости) венозной крови 1, перфузионного насоса 2, мембранного оксигенатора 3, теплообменника 4 крови, подключенного к охлаждающей секции термоблока (ТБ) 5, резервуара (емкости) артериальной крови 6, фильтра крови 7, а также пережима венозной магистрали 8.

Указанные устройства по потоку крови соединены трубопроводами последовательно и образуют гипотермический контур I, который на схеме обведен штрихпунктирной линией. Точно такие же устройства образуют гипертермический контур II, за исключением того, что теплообменник крови 4 подключен к нагревающей секции термоблока 5. Кроме того, в ПТА входит управляющий блок 9, обеспечивающий работу разделителей потоков крови (РПК) на гидравлическом или пневматическом принципе.

На фиг.2 показана усложненная схема аппарата. Она содержит дополнительно блок для очистки крови 10, диализатор 11, генератор полевого (солитонового) воздействия 12 с индуктором 13.

РПК состоит из управляющего блока 9 (фиг.1), внутрисосудистой баллонной части ВБЧ (фиг.3) и штуцерной головки ШГ (фиг.4).

ВБЧ содержит эластичный баллон 14, трубку с отверстием 15 для надувания баллона и трубки 16 и 17 для циркуляции разделяемых потоков крови. Позиция 18 представляет собой стенку кровеносного сосуда (артерии или вены).

ШГ имеет соответственно три штуцера. Первый штуцер 19 подключается к гипотермическому контуру I, при этом для венозного РПК к входу в контур, а для артериального к выходу из контура. Второй штуцер 20 подключается к гипертермическому контуру II, при этом для венозного РПК к входу в контур, а для артериального к выходу из контура. Третий штуцер 21 подсоединяются к одному из двух выходов управляющего блока 9 (фиг.1 и 2). Указанные соединения выполняются трубопроводами, например из гибких полимерных трубок.

Перфузионный термовоздействующий аппарат работает следующим образом. Через бедренную вену внутрисосудистая балонная часть венозного разделителя потоков крови (фиг. 3) вводится в кровеносную систему. Подобным же образом второй ВБЧ артериального РПК вводится в бедренную артерию. Затем с помощью управляющего блока 9 (фиг.1,2) осуществляется раздувание баллонов 14 (фиг.3) в венозном и артериальном РПК, что позволяет всю кровеносную систему разделить на две части: меньшую для охлаждения головного мозга и большую для нагрева внутренних органов. Кровь поступает из вены двумя потоками: один, который охлаждается и попадает в гипотермический контур I аппарата, другой, который должен нагреваться, попадает в гипертермический контур II аппарата.

Кровь в каждом контуре последовательно проходит через венозный резервуар 1, нагнетается перфузионным насосом 2 в мембранный оксигенатор 3, в котором насыщается кислородом и одновременно освобождается от углекислого газа, затем охлаждается в теплообменнике 4 в контуре I или нагревается в таком же теплообменнике 4 в контуре II до уровня 43-44^оС и через артериальный резервуар 6, из которого с помощью насоса 2 нагнетается через фильтр 7 в организм. Проходя через кровеносную систему, нагретая кровь осуществляет гипертермию внутренних органов, пораженных злокачественными новообразованиями. Охлажденная кровь осуществляет гипотермическую защиту головного мозга и здоровых органов сердца, легких и т.д. в зависимости от места положения в кровеносной системе разделителей потоков крови.

На фиг. 2 в горячий (гипертермический) перфузионный контур II включены последовательно диализатор 11 и индуктор 13. В диализаторе происходит очищение крови от продуктов распада злокачественных новообразований под влиянием нагретой крови и вывод этих продуктов распада из организма. Благодаря большой производительности диализатора по величине очистки естественные органы: почки и печень разгружаются от повышенных нагрузок и тем самым уменьшается степень риска появления различных осложнений. Для выполнения условий соответствия величин кровотока через контур и через диализатор последний шунтируется байпасной линией с регулируемым зажимом 8. С помощью генератора 12 и индуктора 13 осуществляется полевое (солитоновое) воздействие на кровь, ее плазму, способствующее передачи информации на клеточном уровне в организм с целью предотвращения развития метастаз и повторного роста злокачественных новообразований.

Использование: в медицине, а именно в устройствах для комбинированного лечения онкологических больных. Сущность: перфузионный термовоздействующий аппарат, содержит два перфузионных контура, на каждом из которых установлены связанные трубопроводами емкость для крови 1, оксигенатор 3, фильтр 7 и перфузионный насос 2 и соединенный с ними термоблок 5, при этом перфузионные контуры выполнены гипотермическим и гипертермическим, термоблок 5 дополнительно содержит гипо- и гипертеримические секции, каждая из которых включает теплообменник 4 с терморегулятором, на входе и выходе перфузионных контуров установлены, соответственно, венозный и артериальный гидравлические разделители потоков крови. Первый и второй штуцеры венозного гидравлического разделителя потоков крови соединены, соответственно, с входами гипо- и гипертермического перфузионных контуров, а третий штуцер соединен трубопроводом с первым выходом управляющего блока 9, первый и второй штуцеры артериального гидравлического разделителя потоков крови соединены, соответственно, с выходами гипо- и гипертермических контуров, третий штуцер соединен трубопроводом с вторым выходом управляющего блока 9, на гипертермическом контуре дополнительно установлены индуктор 13, соединенный с генератором 12, и диализатор 11, подключенный параллельно байпасной линии. Технический результат: одновременное проведение гипертермической и гипотермической перфузий. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ПЕРФУЗИОННЫЙ ТЕРМОВОЗДЕЙСТВУЮЩИЙ АППАРАТ, содержащий два перфузионных контура, на каждом из которых установлены связанные трубопроводами емкость для крови, оксигенатор, фильтр и перфузионный насос и соединенный с ними термоблок, отличающийся тем, что перфузионные контуры выполнены гипо- и гипертермическими, термоблок дополнительно содержит гипо- и гипертермические секции, каждая из которых включает теплообменник с терморегулятором, а на входе и выходе перфузионных контуров установлены соответственно венозный и артериальный гидравлические разделители потоков крови. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что первый и второй штуцеры венозного гидравлического разделителя потоков крови соединены соответственно с входами гипо- и гипертермического перфузионных контуров, и третий штуцер соединен трубопроводом с первым выходом управляющего блока, а первый и второй штуцеры артериального гидравлического разделителя потоков крови соединены соответственно с выходами гипо- и гипертермических контуров, третий штуцер соединен трубопроводом с вторым выходом управляющего блока. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на гипертермическом контуре дополнительно установлены индуктор, соединенный с генератором, и диализатор, подключенный параллельно байпасной линии.