УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ХИРУРГИИ Российский патент 1995 года по МПК A61B17/36 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для разрушения патологических образований в кровеносных сосудах, бронхах, желудке с помощью лазерного излучения.

Известно устройство для лазерной сосудистой хирургии в виде световода с лазерным металлическим наконечником. Существенным недостатком известного устройства является отсутствие системы охлаждения лазерного наконечника, что обуславливает быстрое механическое разрушение крепления лазерного наконечника и световода. Низкие эксплуатационные качества данного устройства делают его практически непригодным в медицинской практике.

Известно устройство для лазерной хирургии, включающее катетер в виде гибкой полимерной трубки, на дистальном конце которой закреплен лазерный наконечник, а на проксимальном штуцер для подачи охлаждающей жидкости к лазерному источнику. Внутри полости полимерной трубки и штуцера расположен световод, зафиксированный на дистальном конце трубки при помощи цанги, которая закреплена в полости трубки. Световод смонтирован в центральном сквозном отверстии цанги, которая при помощи резьбы соединена с лазерным наконечником. Лазерный наконечник содержит втулку, на конце которой закреплена кварцевая или сапфировая вставка, выполненная в виде линзы.

Устройство используется для проведения различного рода хирургических операций на кровеносных сосудах, в частности для разрушения атеросклеротических образований. Существенным недостатком данного устройства является значительный разогрев втулки лазерного наконечника, что обусловлено потерями мощности лазерного излучения на внутренней непрозрачной поверхности втулки наконечника, а также большой длиной вставки наконечника, что определяется в данной конструкции способом крепления. При этом значительный разогрев лазерного наконечника может привести к его отрыву. Для данной конструкции лазерного наконечника требуется жидкостное охлаждение как наиболее эффективное. Однако при мощности излучения более 20 Вт охлаждения недостаточно и наконечник сильно разогревается. Данный катетер нельзя использовать при облучении, например, бронхов, желудка можно использовать только газовое охлаждение.

Кроме того, необходимость резьбового соединения лазерного наконечника с цангой обуславливает необходимость контроля за торцем световода в процессе сборки катетера и в процессе его эксплуатации. Однако при этом увеличивается длина несгибаемой части катетера и увеличивается радиус его изгиба, что приводит к снижению эффективности использования катетера и ограничению его медицинских возможностей.

Цель изобретения расширение области применения катетера и обеспечение эффективности проведения хирургических операций.

Это достигается за счет увеличения мощности и уменьшения потерь лазерного излучения на лазерном наконечнике. При этом решается задача уменьшения длины несгибаемой части лазерного наконечника, что позволяет использовать данную конструкцию катетера для проведения операций на сосудах с малыми радиусами изгиба.

В устройстве для лазерной хирургии, содержащем катетер в виде гибкой полимерной трубки, на дистальном конце которой закреплен лазерный наконечник, а на проксимальном штуцер для подачи охлаждающей жидкости к лазерному наконечнику, а также световод, расположенный внутри полимерной трубки в центральном сквозном канале штуцера, а на ее цилиндрической части выполнены кольцевые выступы, взаимодействующие с внутренней поверхностью полимерной трубки катетера, цанга резьбовой частью соединена с втулкой лазерного наконечника, которая соединена с кварцевой вставкой наконечника, согласно изобретению, лазерный наконечник выполнен в виде полого кварцевого стержня с полой сферической головкой на дистальном конце, закрепленного коаксиально в полости отверстия дистальной части цанги при помощи разрезного запорного кольца, смонтированного в кольцевой проточке на проксимальном конце кварцевого стержня. Запорное кольцо соединено с внутренней поверхностью отверстия цанги при помощи пайки или сварки. При этом оконечная часть световода зачищена до кварцевого стержня и смонтирована коаксиально внутри сферической головки лазерного наконечника по всей длине кварцевого стержня.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 конструктивная схема устройства дистальной части катетера; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 цанга катетера; на фиг. 6 вариант крепления лазерного наконечника.

Устройство для лазерной хирургии содержит катетер в виде гибкой полимерной трубки 1 на дистальном конце которой закреплен лазерный наконечник 2 (см. фиг. 2). На проксимальном конце трубки 1 закреплен штуцер 3 для подачи охлаждающей жидкости или газа к лазерному наконечнику 2, который имеет паз 4 для выхода охлаждающей жидкости (газа). Внутри гибкой трубки 1 и в центральном сквозном канале штуцера 3 размещен световод 5 для проведения лазерного излучения к лазерному наконечнику 2.

Конец световода 5 жестко зафиксирован от осевого перемещения на дистальном конце катетера при помощи цанги 6. В центральном канале штуцера 3 световод 5 обжат резиновой манжетой (на чертеже не показан). Цанга 6 (см. фиг. 5) выполнена из нержавеющей стали в виде двуступенчатой втулки, имеющей дистальную часть 7 и проксимальную часть 8. На проксимальной части 8 цанги 6 выполнено осевое отверстие 9, в котором размещен световод 5, а на дистальной части 7 выполнено осевое отверстие 10, в котором закреплен лазерный наконечник 2.

Лазерный наконечник 2 выполнен из кварца методом плавления и представляет собой полый стержень 11, оконечная часть которого выполнена в виде сферической головки 12. Сферическая головка 12 имеет внутреннее сферическое отверстие (поверхность) 13. Полый стержень 11 лазерного наконечника 2 имеет осевое отверстие 14, которое по диаметру равно отверстию 9 цанги 6. Для закрепления лазерного наконечника 2 в отверстии 10 цанги 6 на цилиндрической части стержня наконечника выполнена кольцевая проточка 15, в которой смонтировано разрезное запорное кольцо 16 из нержавеющей стали, соединенное с поверхностью отверстия 10 при помощи пайки или сварки. Для закрепления опорного кольца 16 при помощи пайки на дистальной части 7 цанги 6 выполнено боковое отверстие 17.

На проксимальной части 8 цанги 6 прорезан паз 18, обеспечивающий возможность сжатия цанги 6 для фиксации световода 5 и проведения охлаждающей жидкости или газа к лазерному наконечнику 2. Для постоянной циркуляции жидкости или газа паз 18 продлен на участке дистальной части 7 цанги 6 на длину около 0,5 мм. При этом обеспечивается зазор 4, необходимый для выхода охлаждающей жидкости или газа. Проксимальная часть 8 цанги 6 закреплена внутри полимерной трубки 1 за счет кольцевых выступов 19, выполненных в виде зубьев, которые взаимодействуют с внутренней поверхностью полимерной трубки 1, обеспечивая надежное фрикционное сопряжение данного узла.

Световод 5, закрепленный а цанге 6, имеет центральный кварцевый стержень 20 и многослойную оболочку с наружной защитной оболочкой 21. Оконечная часть 22 световода 5 зачищена до кварцевого стержня 20 и расположена в отверстии 9 цанги 6 и отверстии 14 лазерного наконечника 2 с зазором 23, необходимым для подвода охлаждающей жидкости или газа к лазерному наконечнику 2. Цанга 6 обжимает световод 5 с защитной оболочкой 21 на длине проксимальной части за исключением небольшого участка длиной около 0,5 мм, на котором расположена оконечная часть 22 световода 5. При этом обеспечивается зазор 24, необходимый для проведения охлаждающей жидкости или газа. Торец оконечной части 22 световода 5 расположен внутри сферической головки 12 на расстоянии около 0,5 мм до внутренней поверхности 13 кварцевого наконечника.

Как вариант конструктивной реализации крепления лазерного наконечника 2 к цанге 6 (см. фиг. 7) лазерный наконечник 2 может быть закреплен внутри дистальной части 7 цанги 6 при помощи резьбы 25, нарезанной на поверхности стержня 11 наконечника 2, например, методом шлифования и внутренней резьбы, выполненной в отверстии 10 цанги 6.

Устройство для лазерной хирургии работает следующим образом.

Хирург проводит катетер к месту операции в кровеносном сосуде, желудке, бронхах и т.п. Контроль за катетером осуществляется при помощи рентгена или эндоскопа. При контакте лазерного наконечника 2 с пораженным участком ткани организма (тромб, бляшка в кровеносном сосуде, опухоль, полип и т.д. включают лазерную установку и лазерное излучение передается через световод 5 и сферическую головку 12 лазерного наконечника 2 на объект операции, разрушая его. При этом лазерное излучение при выходе из торца световода 22 частично рассеивается и часть излучения попадает на боковые стенки сферы 13 наконечника 2. Однако благодаря прозрачности кварца и малой толщине стенки лазерного наконечника 2 обеспечивается высокая степень пропускания излучения через лазерный наконечник, вследствие чего практически отсутствует нагрев лазерного наконечника и соответственно цанги 6. В устройстве-прототипе при облучении объекта операции часть лазерного излучения попадала на непрозрачную металлическую часть лазерного наконечника, что приводило к сильному разогреву наконечника. Из-за большой толщины лазерной кварцевой вставки наконечника потери лазерного излучения увеличивались, что приводило к еще большему разогреву наконечника и дистальной части катетера.

Преимуществом предложенной конструкции является максимально пониженный уровень разогрева лазерного наконечника, что позволяет значительно повысить мощность лазерного излучения. В этом случае при использовании больших мощностей лазерного излучения и длительности облучения остается необходимость в частичном охлаждении наконечника 2. Для этого через патрубок штуцера 3 подают охлаждающую жидкость или газ, которая протекает внутри трубки 1 и через зазоры в пазу 18, зазоры 24 и 23 в отверстиях 9 и 14 подается к лазерному наконечнику 2 и под давлением выталкивается в зону операции через паз 4.

В соответствии с изобретением изготовлен опытный образец устройства для лазерной хирургии, испытания которого были проведены в ВНЦХ РАМН. Испытания подтвердили эффективность найденных и реализованных конструктивных решений, обеспечивающих разработанному устройству высокий уровень эксплуатационных характеристик.

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в лазерной сосудистой хирургии. Сущность изобретения: устройство содержит гибкую трубку, соединенную с лазерным наконечником. Световод размещен внутри гибкой трубки. Лазерный наконечник выполнен в виде полого кварцевого стержня с полой сферической головкой на конце. Наконечник закреплен в сквозном отверстии цанги. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ХИРУРГИИ, содержащее гибкую полимерную трубку, соединенную с одного конца с лазерным наконечником, а с другого со штуцером для подачи охлаждающей жидкости к лазерному наконечнику, а также световод с оболочкой, расположенный внутри полимерной трубки и в центральном сквозном канале штуцера, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит цангу, лазерный наконечник выполнен в виде полого кварцевого стержня с полой сферической головкой на рабочем конце и закреплен коаксиально в сквозном отверстии цанги, на внешней поверхности рабочей части которой выполнены кольцевые выстуры, на которых закреплена полимерная трубка, световод закреплен в сквозном отверстии цанги, а его конец выполнен без оболочки и размещен коаксиально и с зазором внутри лазерного наконечника по всей его длине. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лазерный наконечник закреплен в цанге с помощью резьбы. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разрезное кольцо, при этом лазерный наконечник выполнен с кольцевой проточкой на внешней поверхности нерабочего конца и закреплен в цанге с помощью разрезного кольца, размещенного в кольцевой проточке и соединенного с цангой посредством пайки или сварки.