УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ СУЖЕНИЙ ТРУБЧАТЫХ ОРГАНОВ Российский патент 1996 года по МПК A61B17/36 

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской технике, и может быть использовано при хирургическом лечении сужения большого дуоденального соска и терминального отдела общего желчного протока, а также суженных клапанов и анастомозов.

Известно устройство для рассечения сужений трубчатых органов, содержащее катетер из эластичного нетокопроводящего материала, струну, расположенную в рабочей части катетера и регулятора натяжения струны в виде гибкой тяги. Недостатками известного устройства являются регулирование изгиба ножа и глубины реза вручную, что в итоге связано с искусством врача в манипулировании рабочим концом устройства. Кроме того, известное устройство не позволяет извлекать отсекаемые части оперируемой ткани.

Известно также наиболее близкое по технической сущности и достигаемому техническому эффекту устройство для рассечения сужений трубчатых органов (прототип), содержащее катетер из эластичного нетокопроводящего материала, закрепленный на нем токопроводящий нож, направляющую с оливой на конце и узел формирования рабочего органа. Однако невысокая упругость эластичного материала направляющей и отсутствие достаточной фиксации в неподвижном состоянии во время тракции струны приводит к тому, что натяжение струны зависит от упругости материала катетера. Кроме того, невозможно безвизуальное управление изгибом ножа. Хотя наличие узла формирования рабочего органа обеспечивает жесткость системы при рассечении сужений полых органов, но не обеспечивает достаточной упругости при введении устройства в полый орган, что может привести к преждевременному изгибу конца устройства и непопаданию его в полый орган.

Для устранения этих недостатков необходимо, чтобы при введении в полый орган рабочий конец устройства обладал упругостью, а при проведении рассечения сужения достаточной жесткостью, которая должна быть управляемой в зависимости от глубины реза и иметь возможность менять форму и ширину режущей части ножа.

Это достигается тем, что в известном устройстве для рассечения сужений трубчатых органов, содержащем катетер из эластичного нетокопроводящего материала, закрепленный на нем нож в виде токопроводящей струны и узел формирования рабочего органа и направляющую с оливой на конце, узел формирования рабочего органа выполнен в виде нескольких проводников с электро- и теплоизоляционном покрытием, дистальные концы которых электрически соединены с ножом, а проксимальные с токопроводом, размещенным в катетере, при этом нож и проводники выполнены из материала с термомеханической памятью формы.

При этом для регулирования величины изгиба и глубины реза, один из проводников выполнен общим и образует электрическую цепь между ним и ножом в виде струны, независимую от электрической цепи между общим и остальными проводниками, при этом отношение площади поперечного сечения общего проводника к площади поперечного сечения остальных проводников равно количеству последних. Для придания пространственной жесткости направляющая может быть выполнена в виде общего провода, при этом дистальный конец ножа и проводников узла формирования рабочего органа выполнен подвижным относительно направляющей через пружину связан с оливой.

Другое отличие состоит в том, что для создания дополнительного усилия изгиба ножа, пружина выполнена из материала с термомеханической памятью формы с возможностью увеличивать свои продольные размеры. А для рассечения, выреза и удаления оперируемой ткани нож выполнен в виде нескольких струн, а между проксимальными концами ножа и узла формирования рабочего органа и токопроводом установлена дополнительная пружина, выполненная из материала с термомеханической памятью фоpмы, при этом обе пружины выполнены с возможностью раскручиваться вокруг продольной оси направляющей, создавая эффект вращения.

Кроме того, для снижения травматичности стенок полых органов при тракции удаляемых отсеченных частей ткани, устройство содержит нож, выполненный в виде нескольких струн и чередующихся с ними проводников регулятора, покрытых электро- и теплоизоляционным материалом. Другое отличие состоит в том, что струны и проводники выполнены в форме спирального витка каждый.

Нож и проводники узла формирования рабочего органа выполняют из материала с термомеханической памятью формы и жесткости в направлении рассечения ткани. При этом проводники, дугообразно изгибаясь при нагреве, генерируют дополнительное усилие для внедрения ножа в ткань и создают надежную опору для ориентации ножа в заданном направлении резания. Причем наличие электро- и теплоизоляции проводников обеспечивает надежную защиту от перегрева неоперируемых тканей дуоденального соска, а при необходимости извлечения отсеченной части ткани они могут быть использованы в качестве кораины для их транспортировки. При этом проводникам и ножу может быть задана любая форма путем нагрева их до температуры 150^оС в течение 10 мин с одновременно жесткой фиксацией желаемой формы ножа и проводников. Электрическая связь ножа и проводников с электрохирургическим аппаратом осуществляется посредством токопровода, расположенного в катетере.

Использование в качестве общего одного из проводников узла формирования или направляющей необходимо для независимого управления электрической цепью ножа и узла формирования и обеспечивает при этом изменением величины подаваемого на них тока изменение кривизны изгиба ножа и глубины его погружения в ткань. А выполнение общего проводника по площади поперечного сечения больше площади поперечного сечения проводника в количество раз, равное их числу, необходимо для синхронного нагрева до одинаковой температуры изгибаемого общего проводника и остальных проводников.

Выполнение направляющей в виде общего проводника электрических цепей ножа и узла формирования позволяет повысить жесткость рабочей части устройства. А выполнение дистального конца ножа и проводников относительно подвижными и связывание их с оливой посредством пружины необходимо для изменения формы ножа и проводником регулятора при нагреве с сохранением жесткости рабочей части устройства и возвращения ножа и проводников с помощью растянутой пружины в исходное положение после отключения источника электронагрева. При этом выполнение пружины из материала с термомеханической памятью формы с возможностью увеличивать свои продольные размеры необходимо для создания дополнительного усилия изгиба ножа и проводников в процессе рассечения ткани соска, причем без дополнительного движения в продольном направлении самого устройства.

Введение дополнительной пружины из материала с термомеханической памятью формы и выполнение обеих пружин с возможностью раскручиваться вокруг продольной оси направляющей за счет свойств материала необходимо для создания эффекта вращения при отсечении удаляемой части ткани. А выполнение ножа в виде нескольких струн и соединение их проксимальных концов с проводниками узла формирования и жестко с дополнительной пружиной, второй конец которой связан с токопроводом, расположенным в катетере, необходимо для рассечения в радиальном направлении удаляемой части ткани на несколько частей с последующей их окончательной подсечкой в тангенциальном направлении.

Использование одинакового количества струн ножа, чередующихся с таким же количеством проводников, необходимо для того, чтобы после образования радиального реза ножами, проводники узла формирования могли бы при их вращении попасть в радиальный рез, а затем, при дальнейшем вращении, войти в тангенциальный рез так, чтобы отсекаемая часть оказалась в корзинке, образованной струнами и проводниками. При этом покрытие проводников регулятора электротеплоизоляционным материалом необходимо для снижения травматичности при тракции удаляемых участков ткани, так как проводникам регулятора во время придания формы задается больший изгиб, чем струнам ножа.

Выполнение струн и проводников в виде спиральных витков позволяет более надежно производить тракцию удаляемых частей ткани за счет того, что витки будут перекрывать друг друга в продольном направлении.

Анализ предлагаемого устройства показывает, что оно отличается от прототипа тем, что содержит узел формирования в виде нескольких параллельно соединенных проводников электрического тока, последовательно соединенных с электрической цепью ножа, при этом нож и проводники выполнены из материала с термомеханической памятью формы.

На фиг. 1 изображено устройство для рассечения трубчатых органов, общий вид; на фиг. 2 то же, с независимыми электрическими цепями ножа и регулятора; на фиг. 3 то же, с подпружиненным регулятором и ножом; на фиг. 4 то же, нож с эффектом вращения; на фиг. 5 то же с ножами и проводниками в форме спирали.

Устройство для рассечения сужений трубчатых органов состоит из катетера 1 из эластичного нетокопроводящего материала, ножа 2 в виде токопроводящей струны или нескольких струн (фиг. 4, 5), закрепленного на конце катетера 1, направляющей 3 с оливой 4, узла формирования рабочего органа 2 в виде нескольких параллельно соединенных проводников тока 5, покрытых электро- и теплоизоляционным материалом 6, токопровода с электропроводами 7 и 8, расположенного в катетере 1, коаксиальной вилки 9, общего проводника 10. Соединение ножа 2 и проводников 5 с направляющей осуществляется посредством неподвижных 16, 11 (фиг. 1, 2) или подвижной 12 втулок, а с оливой посредством пружины 13 (фиг. 3-5).

Для варианта устройства для рассечения и удаления оперируемой ткани (фиг. 4), оно содержит пружины 14 и 15, выполненные из материала с термомеханической памятью формы и втулки 12. Нож 2, проводники 5 и пружины 14 и 15 выполняются из материала с термомеханической памятью формы на основе никелида титана (53,5-56 ат. никель, остальное титан), например из проволоки диаметром 0,3 мм; 0,4-0,5 мм и 0,4-0,5 мм соответственно. Заготовкам из указанной проволоки задаются соответствующие формы (фиг. 1-5), которые жестко фиксируются в специальных оправках, а затем они отжигаются путем нагрева электрическим током и после охлаждения деформируются вручную до формы, изображенной на фиг. 1-5 пунктиром. В качестве электро- и теплоизоляционного материала используется фторопластовое или тефлоновое покрытие. А в качестве катетера могут быть использованы электрокабель типа РК 50-1-21 и любой трехжильный кабель из омедненной пружинистой стальной проволоки.

Устройство для рассечения сужений трубчатых органов работает следующим образом. Под наркозом производят папилотомию и холецистоктомию. Через культю пузырного протока в дистальном направлении вводят устройство и проводят его через большой доуденальный сосок в просвет двенадцатипеpстной кишки, после чего подсоединяют устройство и электрохирур- гической аппаратуре и подают прерывистый электрический ток на нож 2 и проводники 5 (фиг. 1) с одновременной тракцией ножа 2. Нагреваясь, нож 2 и проводник 5 изгибаются и принимают форму, изображенную на фиг, 1 и 2, опираясь на узел формирования рабочего органа 2 и создавая тем самым дополнительное усилие, врезаются в стенки дуоденального соска, производят рассечение передней стенки ампулы большого доуденального соска. Как только суженный участок большого доуденального соска расширится путем рассечения данным устройством, то последнее свободно продвигается в проксимальном направлении с одновременным отключением источника питания. В результате чего нож 2 и узел формирования становятся эластичными и легко извлекаются наружу путем вращательных манипуляций, нож 2 отсекает удаляемую часть ткани и в образованную корзинку из ножа 2 и проводника 5 узла формирования она извлекается тракцией наружу.

Устройство, изображенное на фиг. 2 и 3, работает аналогично, но с тем отличием, что электрический ток от электрохирургической аппаратуры подается независимо на нож 2 и проводники 5 регулятора изгиба ножа 2. Это дает возможность изменением величины тока, подаваемого на регулятор изгиба, изменять кривизну изгиба ножа 2 и глубину его погружения в ткань соска. При этом соотношение площадей поперечного сечения общего провода 10 (фиг. 2) и проводников 5 позволяет синхронно нагревать их до одинаковой температуры, обеспечивая тем самым одинаковую кривизну проводникам 10 и 5, создавая одновременно дополнительное усилие для внедрения ножа 2 в ткань доуденального соска.

Работа устройства, изображенного на фиг. 3, аналогична работе описанного выше (фиг. 2). Но использование направляющей 10 в качестве общего провода повышает упругость рабочей части устройства во время ввода в просвет доуденального соска и его жесткость в продольном направлении во время резания, кроме того наличие пружины 13 позволяет вернуть ножи в исходное положение после отключения источника электронагрева.

Устройство, изображенное на фиг. 4, работает следующим образом. При подаче импульсного тока на нож 2 струны одновременно меняют свою форму от "холодной" (показанной пунктиром) до изображенной на фиг. 4, нагреваясь до температуры реза и электрокоагуляции ножа 2, внедряясь в ткань, повернутся вокруг вертикальной оси на угол более 90^о (за счет раскручивания пружины 14 и 15), отсекая ткань и одновременно коагулируя ее. Отсеченная часть ткани попадает в корзину, образуемую струнами 2, которые во время тракции слегка подогреваются до температуры 37-40^оС. Затем устройство извлекается из полого органа, а питание отключается, струны 2 охлаждаются и приводятся в исходное состояние. При покрытии проводников 5 электро- и теплоизоляционным материалом 6 они после внедрения струн 2 в ткань с образованием радиальных резов и одновременного с ними вращения вокруг продольной оси попадают в радиальные разрезы и двигаются дальше вслед за струнами 2 по образованным последними тангенциальным резам, захватывая отсекаемую часть ткани в корзинку, образованную из струн 2 проводников 5 регулятора. После отсечения удаляемой части ткани соска на струны 2 и проводники 5 подается поддерживающий ток нагрева, обеспечивающий сохранение заданного им изгиба. При этом струны 2 не касаются стенок полого органа, так как проводникам 5 был заранее придан больший изгиб, благодаря которому обеспечивается дополнительная дилятация полого органа, что позволяет снизить его травмирование и извлечь удаляемую часть ткани.

Работа устройства, изображенного на фиг. 5, отличается от описанного выше тем, что при приобретении "горячей памяти" струны 2 врезаются в ткань по спирали, обеспечивая надежность извлечения отсеченной ткани за счет того, что витки струн 2 и проводников 5 перекрывают друг друга в продольном направлении.

В отличие от прототипа предлагаемое устройство позволяет управляемо регулировать кривизну ножа и глубину его реза, а после рассечения при необходимости удалять отсеченные части ткани. При этом снижается травматичность операции благодаря конструкции рабочей части устройства, так как его нож касается только той части ткани, которую необходимо рассечь или отсечь, а затем при необходимости захватить в корзину, обрезаемую ножом и проводником регулятора, которая дилактирует полый орган, и извлечь.

Использование в медицине, а именно в устройствах для хирургического лечения сужений трубчатых органов. Сущность: устройство для рассечения сужений трубчатых органов, содержащее катетер из эластичного нетокопроводящего материала, закрепленный на нем токопроводящий нож, направляющую с оливой на конце и узел формирования рабочего органа в виде нескольних проводников с электро- и термоизоляционным покрытием, дистальные концы которых электрически соединены с ножом, а проксимальные - токопроводом, размещенным в катетере, при этом нож и проводники выполнены из материала с термомеханической памятью формы. Кроме того, один из проводников может быть выполнен общим, с возможностью образования между ним и ножом в виде струны - электрической цепи, независимой от электрической цепи между общим и остальными проводниками, при этом отклонение площади поперечного сечения общего проводника к площади поперечного сечения каждого из остальных, равно количеству последних. Общий проводник также может быть выполнен в виде направляющей с возможностью перемещения вдоль нее узла формирования рабочего органа, при этом между ним и оливой установлена пружина, выполненная из материала с термомеханической памятью формы. Токопроводящий нож может быть выполнен в виде нескольких струн, а между проксимальными концами ножа и узла формирования рабочего органа и токопроводом установлена дополнительная пружина, при этом струны могут быть размещены между проводниками и выполненны в форме витка спирали. Технический результат: обеспечение безвизуального управления изгибом ножа и достаточной жесткости системы. 5 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ СУЖЕНИЙ ТРУБЧАТЫХ ОРГАНОВ, содержащее катетер из эластичного нетокопроводящего материала, закрепленный на нем токопроводящий нож, направляющую с оливой на конце и узел формирования рабочего органа, отличающееся тем, что узел формирования рабочего органа выполнен в виде нескольких проводников с электро- и теплоизоляционным покрытием, дистальные концы которых электрически соединены с ножом, а проксимальные с токопроводом, размещенным в катетере, при этом нож и проводники выполнены из материала с термомеханической памятью формы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один из проводников выполнен общим с возможностью образования между ним и ножом в виде струны электрической цепи, независимой от электрической цепи между общим и остальными проводниками, при этом отношение площади поперечного сечения общего проводника к площади поперечного сечения каждого из остальных проводников равно количеству последних. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что общий проводник выполнен в виде направляющей с возможностью перемещения вдоль нее узла формирования рабочего органа, при этом между ним и оливой установлена пружина, выполненная из материала с термомеханической памятью формы. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий нож выполнен в виде нескольких струн, а между проксимальными концами ножа и узла формирования рабочего органа и токопроводом установлена дополнительная пружина, выполненная из материала с термомеханической памятью формы. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что струны размещены между проводниками, а количества их равны. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что струны и проводники выполнены в форме витка спирали.