УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК A61B8/00 A61B17/22 

Изобретение относится к ультразвуковому хирургическому аппарату для разрушения, всасывания и удаления нежелательных материалов, находящихся в организме (язвенная ткань, тромбы, кальцинозы) посредством ультразвуковых колебаний гибкого ультразвукового зонда.

Известен способ удаления тромбов введением катетера в пораженную тромбом зону и растворением тромба путем инжектирования в эту зону растворяющего тромб вещества, например стрептокиназы или способ с выведением катетера и удержанием баллона балонного катетера в расширенном состоянии при одновременном удалении тромба.

Однако растворяющее тромб вещество втекает в обычные концевые кровеносные сосуды и в результате появляется опасность кровотечения в них. Кроме того, в том случае, если катетер выводится, а остается баллон баллонного катетера в расширенном состоянии, чтобы одновременно удалять тромб из организма, возможно повреждение внутренней стенки кровеносного сосуда, поскольку меры безопасности против воздействия усилия натяжения, прикладываемого к внутренней стенке кровеносного сосуда, отсутствуют.

Известны ультразвуковые хирургические аппараты, в которых ультразвуковой зонд соединен с источником ультразвукового колебания. Они служат для разрушения ткани, кальцинозов, тромбов с помощью механических колебаний ультразвуковой частоты, создаваемых на кончике ультразвукового зонда. Разрушенная ткань, кальцинозы, тромбы удаляются через внутреннее отверстие, предусмотренное в ультразвуковом зонде [2] [3] Однако при использовании такой аппаратуры, поскольку ультразвуковой зонд, имеющий рабочую деталь, которая механически колеблется на ультразвуковой частоте, не является гибким, трудно вставить его в искривленный кровеносный сосуд или трубчатую ткань внутри организма.

Целью изобретения является повышение эффективности воздействия и безопасности.

Для этого ультразвуковой хирургический аппарат, содержащий источник ультразвуковых колебаний, соединенный с высокочастотным генератором, излучатель, связанный с источником ультразвуковых колебаний для передачи и усиления механических колебаний ультразвуковой частоты, ультразвуковой зонд, один конец которого прикреплен к наконечнику излучателя, а другой имеет рабочую часть для осуществления механического колебания с ультразвуковой частотой, а также систему отсоса нежелательного материала из оперируемой зоны, снабжен гибкой трубкой, соединенной с кожухом, внутри которого установлен излучатель, при этом кожух выполнен частично из гибкого материала с гофрированной частью, причем в гибкой трубке выполнено по крайней мере одно отверстие, соединенное с соответствующим количеством отводных трубок. Кроме того, ультразвуковой зонд выполнен в виде гибкого линейно-передающего элемента, а система отсоса соединена с одной из отводных трубок. Причем угловые участки рабочей части ультразвукового зонда выполнены скругленными. Аппарат снабжен впрыскивателем жидкости, соединенным с одной или несколькими отводными трубками, а также фиксационным баллоном, расположенным вблизи рабочей части ультразвукового зонда и соединенным через отверстие с одним из отверстий гибкой трубки. Кроме того, поверхность отверстия гибкой трубки, внутри которого расположен ультразвуковой зонд, и наружная боковая поверхность гибкой трубки покрыты антитромботичным материалом.

На фиг.1 изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 наконечник и внутренняя часть кожуха излучателя; на фиг.3 состояние, когда гофры сильфонов расширены; на фиг. 4 гофpы сильфонов сжаты; на фиг.5 показан пример выполнения ручки; на фиг.6 и 7 примеры, поясняющие использование аппарата; на фиг.8 и 9 примеры поперечного разреза гибкой трубки; на фиг.10 пример, показывающий обычный способ проведения операции.

Аппарат содержит четыре блока, включающих блок для создания механических вибраций ультразвуковой частоты, который образован генератором 1 и наконечником 36, систему отсоса, образованную устройством 11 всасывания и сосудом 12 всасывания, блок впрыскивания жидкости, образованный впрыскивателем 14, и катетерный блок, образованный гибкой трубкой 8 и отводными трубками 7, 9 и 47.

Высокочастотная электрическая энергия подается от генератора 1 на наконечник 36 через кабели 2, 3. Наконечник 36 (см. фиг.2) образован источником 4 ультразвуковых колебаний, излучателем 5, кожухом 6 излучателя и ультразвуковым зондом 17. Высокочастотное электрическое питание подается на источник 4 ультразвуковых колебаний. Он создает механические колебания ультразвуковой частоты, которые передаются на излучатель 5. Механические колебания усиливаются излучателем 5 и передаются на ультразвуковой зонд 17.

Генератор 1 имеет колебательный контур, который способен подавать высокочастотную электрическую энергию, соответствующую флуктуациям в состоянии механической нагрузки излучателя 5 и ультразвукового зонда 17. Хотя частота 15-40 кГц пригодна в качестве частоты генерации, предпочтительна частота 20-30 кГц с точки зрения механических вибраций ультразвуковой частоты и способности ультразвукового зонда 17 к разрушению.

Хотя соединение источника 4 ультразвуковых колебаний и излучателя 5 показано винтовым, но оно может быть выполнено любым. Источник 4 ультразвуковых колебаний не обязательно ограничен настолько, чтобы вырабатывать высокочастотную электрическую энергию магнитострикционного типа, электростатического типа или подобных механических колебаний. В качестве материала излучателя 5 используется металл, который может передавать и усиливать механические колебания ультразвуковой частоты и обладает усталостной прочностью, достаточной, чтобы выдерживать механические колебания, предпочтительно использовать нержавеющую сталь, дюралюминий, сплав титана.

Кроме того, в качестве способа соединения излучателя 5 и ультразвукового зонда 17 можно использовать, например, винтовое соединение, сварку. Ультразвуковой зонд 17 образован фиксирующим элементом 43 и гибким линейнопередающим элементом 44. В качестве способа соединения фиксирующего элемента 43 и линейного передающего элемента 44 можно использовать сварку, склеивание или им подобное. Материалы фиксирующего элемента 43 и линейного передающего элемента 44 практически не ограничены, если они могут передавать механические колебания ультразвуковой частоты и имеют усталостную прочность, которая позволяет выдержать эти механические колебания. Однако материалы, через которые не может проходить рентгеновское излучение являются предпочтительными; металлы, например неpжавеющая сталь, дюралюминий и сплав титана и такой составной материал, как пластмасса, упрочненная углеродным волокном. Также предпочтительны. Кожух 6 излучателя расположен вокруг излучателя 5 и гибкого ультразвукового зонда 17. Один конец кожуха 6 излучателя соединен с источником 4 ультразвуковых колебаний соответствующим способом, тогда как другой конец соединен с трубкой 7 клеем, чтобы обеспечить воздухонепроницаемость. Однако такой прием не является единственным. Внутренняя часть кожуха 6 излучателя разделена на перегороженную камеру 23 и перегороженную камеру 45 посредством резиновых колец 22, причем резиновые кольца 22 расположены в узловой части, где амплитуда механических колебаний в продольном направлении 46 излучателя 5 минимальна, и перекрывают канал жидкости. Кроме того, за счет снабжения части кожуха 6 излучателя сильфонами 10, выполненными из упругого материала, можно перемещать разветвленную трубку 7 вперед и назад путем расширения сужения сильфонов 10 в продольном направлении 46.

Ультразвуковой зонд 17 проходит через отводную трубку 7 и располагается внутри внутреннего отверстия гибкой трубки 8 (см. фиг.1). Как показано на фиг.3, конец ультразвукового зонда 17 имеет такой диаметр, что когда сильфон 10 находится в расширенном состоянии, конец не будет выступать за торец 16 гибкой трубки 8. При такой конструкции, когда гибкая трубка 8 вставлена в организм и кончик ультразвукового зонда 17 располагается во внутреннем отверстии гибкой трубки 8, повреждение кровеносного сосуда кончиком ультразвукового зонда 17 предотвращается.

Всасывающее устройство 11 соединено с внутренним отверстием гибкой трубки 8 через отводную трубку 9, переключающий клапан 13, всасывающий сосуд 12 и трубки 38, 39 и 40 (см. фиг.1). Кроме того, впрыскиватель 14 жидкости соединен с внутренним отверстием гибкой трубки 8 через отводную трубку 47, трубку 37, переключающий клапан 15 и трубку 41. На фиг.5 показан пример, в котором отводные трубки 9 и 47 прикреплены к кожуху 6 излучателя с помощью соответствующего клея.

Перегороженная камера 23 и внутренние отверстия 42, 20 заполнены жидкостью, которая не вредит ткани организма, например физиологическим солевым раствором, посредством соответствующего средства так, чтобы облегчать скольжение линейного передающего элемента 44, устанавливаемого внутри отводной трубки 7 и гибкой трубки 8. Например, канал, проходящий к перегороженной камере 23, предусмотрен на стороне кожуха 6 излучателя, и жидкость (физиологический солевой раствор), инжектируется в перегороженную камеру 23 и внутренние отверстия 42, 20 через этот канал и канал затем заполняется. Кроме того, внутреннее всасывающее отверстие 19 гибкой трубки и внутреннее отверстие отводной трубки 9, сообщенное с всасывающим устройством 11, заполнены жидкостью (физиологический солевой раствор) с помощью всасывающего устройства 11 и переключающего клапана 13. Впрыскиватель жидкости, а также отводная трубка 17 и внутреннее отверстие 20 аналогично заполнены жидкостью (физиологический солевой раствор).

Соответствуя положению конца линейного передающего элемента 44, проектирующего рентгеновское излучение, гибкая трубка вводится в организм и вставляется до обрабатываемого участка, например участка тромба. Например имеется баллон 26 (см. фиг.6), расположенный вблизи конца 16 гибкой трубки 8. Баллон 26 временно расширен, используя внутреннее отверстие, предусмотренное в гибкой трубке 8 для баллона такого размера, чтобы не влиять на поток крови 24 так, чтобы устанавливать конец 16, поскольку гибкая трубка 8 качается под действием крови внутри сосуда 25. В то время взаимное расположение гибкой трубки 8 и линейного передающего элемента 44 соответствует тому, что показано на фиг.3. Затем при сжатии гофр сильфона 10 в направлении стрелки 28 и удержании части кожуха 6 излучателя со стороны отводной трубки 7 относительно баллона 10, рабочая часть деталь 21 ультразвукового зонда 17, будет выступать из торца 16 гибкой трубки 8 (см. фиг.4). Затем баллон 26 сожмется после изменения положения относительно тромба 27. Затем (см.фиг.7) ультразвуковой зонд 17 будет совершать механические колебания с ультразвуковой частотой, рабочая деталь 21 будет входить в контакт с тромбом 27, чтобы разрушать его. Небольшие разрушенные частицы тромба всасываются всасывающим устройством 11 системы отсоса через внутреннее всасывающее отверстие 19 (см. фиг. 8) и удаляются из организма. Кроме того, когда положение тромба 27 не ясно, контрастная среда впрыскивается через внутреннее отверстие 18 впрыска жидкости при помощи впрыскивателя 14, и операция осуществляется в соответствии с положением тромба 27.

Гибкая трубка 8 может быть выполнена из материала, который обычно используется для медицинского катетера, например из мягкой винилхлоридной смолы. Материал отводных трубок 7, 9 и 47 не ограничен, но целесообразно использовать материал, который может склеиваться с гибкой трубкой 8. Внутреннее отверстие и наружная боковая поверхность гибкой трубки 8 и внутренние отверстия отводных трубок 7, 9 и 47 покрыты антитромботическим материалом. В качестве антитромботического материала целесообразно использовать полиуретан, гидрогель, гепаринированный полимер, связанный урокиназой полимер и им подобные.

Кроме того, количество внутренних отверстий гибкой трубки 8 конкретно не ограничено. Например, даже в случае, если внутреннее отверстие 20 предусмотрено как показано на фиг.9, это внутреннее отверстие 20, имеющее ультразвуковой зонд, может быть использовано для его сообщения с всасывающим устройством 11 и впрыскивателем 14 жидкости через переключающий клапан.

Наличие заостренной части неприемлемо для рабочей детали 21 у торца ультразвукового зонда 17, так как необходимо предотвратить повреждение внутренней стенки кровеносного сосуда. Хотя конфигурация торцевой поверхности не ограничена конкретным вариантом выполнения, целесообразно использовать тупоугольную или дугообразную конфигурацию.

Предложенный аппарат может быть широко использован для разрушения и удаления других нежелательных веществ из организма.

Ультразвуковой зонд, можно вводить непосредственно в пораженную зону, где находится нежелательный материал, например тромб, кальциноз, язва. Разрушения нежелательного материала посредством механических колебаний ультразвуковой частоты и мгновенное удаление из организма безвредного для нормальной окружающей ткани. Кроме того, надрезанная часть поверхности организма может быть выполнена всего лишь немного больше диаметра гибкой трубки, окружающей ультразвуковой зонд. Следовательно, операция, которая вызывает очень низкий уровень стресса у пациента, может быть осуществлена в течение короткого отрезка времени и нагрузка на пациента после операции может быть значительно снижена.

Использование: для разрушения, отсасывания и удаления нежелательных материалов, находящихся в организме (язвенная ткань, тромбы и кальцинозы) посредством механических колебаний гибкого ультразвукового зонда. Сущность изобретения: хирургический аппарат содержит излучатель, соединенный с источником ультразвуковых колебаний и предназначенный для передачи и усиления механических колебаний ультразвуковой частоты, ультразвуковой зонд, содержащий гибкий линейный передающий элемент, имеющий рабочую деталь, предназначенную для осуществления механического колебания с ультразвуковой частотой, кожух излучателя, по меньшей мере часть которого выполнена из гибкого материала, и гибкую трубу, имеющую одно внутреннее отверстие или не менее двух внутренних отверстий, и одну отводную трубу или не менее двух отводных трубок, сообщающихся с внутренним отверстием (отверстиями) и соединенных с кожухом излучателя через одну отводную трубку. Ультразвуковой зонд расположен в одном внутреннем отверстии, сообщенном с последней одной отводной трубкой. Всасывающее устройство, системы отсоса и впрыскиватель жесткости соединены с любой из отводных трубок. 4 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ, содержащий источник ультразвуковых колебаний, соединенный с высокочастотным генератором, излучатель, связанный с источником ультразвуковых колебаний для передачи и усиления механических колебаний для передачи и усиления механических колебаний ультразвуковой частоты, ультразвуковой зонд, один конец которого прикреплен к наконечнику излучателя, а другой имеет рабочую часть для осуществления механического колебания с ультразвуковой частотой, а также систему отсоса из оперируемой зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности воздействия, он снабжен гибкой трубкой, соединенной с кожухом, внутри которого установлен излучатель, при этом кожух выполнен частично из гибкого материала с гофрированной частью, причем в гибкой трубке выполнено по крайней мере одно отверстие, соединенное с соответствующим количеством отводных трубок, кроме того, ультразвуковой зонд выполнен в виде гибкого линейно-передающего элемента, а система отсоса соединена с одной из отводных трубок. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что угловые участки рабочей части ультразвукового зонда выполнены скругленными. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен впрыскивателем жидкости, соединенным с одной или несколькими отводными трубками. 4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен фиксационным баллоном, расположенным вблизи рабочей части ультразвукового зонда и соединенным через отверстие с одним из отверстий гибкой трубки. 5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что поверхность отверстия гибкой трубки, внутри которого расположен ультразвуковой зонд, и наружная боковая поверхность гибкой трубки покрыты антитромботичным материалом.