УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ИНОРОДНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТЕЛ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ИЗВЛЕЧЕНИИ ИХ ИЗ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 1999 года по МПК A61B5/06 G01R33/02 

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии, и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей и органов человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов.

Проблема нахождения и удаления инородных тел, залегающих в тканях человека или в полых органах, является трудной и далеко не решенной в практике оперативной хирургии. Исход таких операций во многом зависит от точности определения местоположения инородного тела. Применяемые в этом случае уточняющей диагностики (рентгеновский, уьтразвуковой и др.) не точны и приводят к излишне необоснованной операционной травматичности.

В связи с этим наиболее перспективной диагностикой является феррозондовая, которая позволяет проводить операции, где процент извлекаемости инородных ферромагнитных тел во много раз выше, чем при традиционных методах.

Однако на современном этапе оперативной хирургии решающим становится не только сам факт локализации и удаления инородного ферромагнитного тела, а факт точной локализации инородного тела, расположенного в любом месте тканей и органов человека, и удаление его с наименьшим повреждением структур этих тканей и органов.

Решение такой задачи требует усовершенствования существующих конструкций феррозондов датчиков, которые во многом определяют успешное проведение хирургической операции.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является известное устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в живых тканях и органах человека (Медицинская техника, N 4, 1967, с. 55-58).

Устройство выполнено в виде феррозондового датчика, состоящего из металлического немагнитного корпуса с размещенными (соосно вдоль продольной оси датчика) на определенном расстоянии друг от друга двух чувствительных феррозондовых полуэлементов, которые состоят из пермаллоевых сердечников и катушек, соединенных между собой градиентометрически и выполняющих функции обмоток возбуждения и измерительной, катушки подключены к электроизмерительному блоку, а феррозонд установлен в ручке датчика.

Однако это известное устройство - прототип обладает существенными недостатками, снижающими эффективность его применения, а именно:
1. Наиболее точная локализация инородного ферромагнитного тела осуществляется тогда, когда инородное тело расположено на одной линии с продольной осью датчика. Поэтому рабочий конец датчика всегда направлен вертикально к поверхности тела человека и его поступательно перемещают по этой поверхности. При расположении инородного тела глубоко в тканях и органах человека или в результате неточного разреза (не над инородным телом) инородное тело оказывается в стороне от вводимого в размер рабочего конца датчика, конструкция датчика не обеспечивает локализацию инородного тела вследствие ограниченной чувствительности и особенностей конструкции датчика. В случае применения этого датчика для локализации инородного тела необходимы при широком рассечении тканей сложные приемы и манипуляции, которые приводят к излишней операционной травматичности. К послеоперационным осложнениям, к удлинению периода выздоровления.

2. В случае осуществления локализации инородного тела при расположении его сбоку (от рабочего конца датчика) от одного из чувствительных полуэлементов или между полуэлементами появляется сигнал, который не позволяет сделать однозначный вывод, где расположено инородное тело, с какой стороны рабочего конца датчика. В результате неточной локализации инородного тела, неопытный хирург может произвести ложный разрез тканей, а это ведет к дополнительной операционной травматичности, к недоверию к феррозондовой диагностике.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства для локализации инородного ферромагнитного тела, расположенного в любом месте тканей и органов человека, при одновременном повышении точности локализации инородного тела и эффективности применения феррозондовых датчиков, снижении операционной травматичности.

Поставленная задача достигается за счет технического результата, который может быть получен при осуществлении изобретения, а именно получения однозначного сигнала при локализации инородного ферромагнитного тела в плоскостях, в которых установлены чувствительные полуэлементы, за счет однонаправленности конструкции датчика и дополнительной световой индикации.

Технический результат достигается за счет того, что устройство, содержащее феррозондовый датчик, включающий неметаллическую ручку и металлический немагнитный защитный корпус с размещенными в нем соосно вдоль продольной оси датчика чувствительными полуэлементами в виде катушек с пермаллоевыми сердечниками, обмотки которых соединены между собой градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку прибора, имеет также дополнительно установленные чувствительные полуэлементы, установленные на немагнитной панели во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось датчика, ортогонально ей, параллельно друг другу, причем обмотки их соединены между собой градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку. Полуэлементы снабжены световой индикацией, в стенке защитного корпуса выполнены отверстия, центры которых совпадают с магнитными осями дополнительно установленных чувствительных полуэлементов, при этом полуэлементы установлены с зазором от стенки защитного корпуса до одного из своих концов.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено предлагаемое устройство.

Устройство выполнено в виде феррозондового датчика и содержит неметаллическую ручку, металлический немагнитный защитный корпус 2 с установленными на немагнитной панели 3 соосно вдоль продольной оси датчика чувствительными полуэлементами 4, 5 ( катушки с сердечниками) и во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось датчика, ортогональной этой оси, параллельно друг другу, дополнительными чувствительными полуэлементами 6, 7 и 8, 9, обмотки полуэлементов 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 соединены между собой градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку прибора, причем полуэлементы 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 дополнительно снабжены световой индикацией, в стенке защитного корпуса 2 выполнены отверстия 10, 11, центры которых совпадают с магнитными осями полуэлементов 6 и 7. Отверстия для полуэлементов 8 и 9 не показаны. Полуэлементы 6 и 7, 8 и 9 установлены с зазором от стенки защитного корпуса 2 до одного из своих концов.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий коней феррозондового датчика поступательно перемещают по поверхности тела человека.

По обмоткам возбуждения чувствительных полуэлементов 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 проходит переменный ток с определенной частотой, который создает переменное магнитное поле, периодически доводящее сердечники полуэлементов 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 до насыщения. Когда на полуэлементы 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 действует только однородное магнитное поле (например, поле Земли), то ЭДС, наводимые в измерительных обмотках полуэлементов 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, взаимно компенсируются и выходной сигнал, фиксируемый стрелочным индикатором прибора, отсутствует. При поднесении рабочего конца датчика к неоднородности магнитного поля (к инородному ферромагнитному телу, имеющему остаточную намагниченность) на один из полуэлементов (4), 5 действует магнитное поле, большее по величине, чем на другой. В результате этого ЭДС, наводимые в измерительных обмотках полуэлементов 4, 5, отличаются друг от друга. Разница величин ЭДС, передаваемая в виде сигнала на стрелочный индикатор прибора, и является мерой неоднородности магнитного поля (создаваемого инородным ферромагнитным телом), действующего на чувствительные полуэлементы 4, 5, установленные соосно вдоль продольной оси датчика, т.е. величина сигнала является мерой продольного градиента продольной компоненты магнитного поля относительно продольной оси датчика.

Проводится рассечение тканей, рабочий конец вводят в этот размер и поступательно перемещают. Если инородное ферромагнитное тело оказалось в стороне от разреза, то на один из полуэлементов (6) и 7 или (8) и 9, установленных во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось датчика, ортогонально этой оси, параллельно друг другу действует магнитное поле инородного ферромагнитного тела, т.е. величина сигнала является мерой продольного градиента поперечной компоненты магнитного поля относительно продольной оси датчика. В этом случае световая индикация указывает, в какой плоскости находится это инородное тело. Для уточнения местоположения инородного тела и его дополнительного контроля с одного конца датчика полуэлементы (6), (8) установлены с одной стороны с зазором от стенки защитного корпуса 2, а полуэлементы 7, 9 - также на другом конце датчика, но с противоположной стороны. Поэтому с одной стороны полуэлементов (6), (8) и 7,9 (где нет зазора) поступает больший по величине сигнал и отличающийся полярностью, чем с другой стороны полуэлементов (6), (8) и 7, 9 (где есть зазор). Если при перемещении рабочего конца датчика в плоскости, в которой локализовано инородное тело, например в плоскости полуэлементов (6) и 7, на глубину, равную расстоянию между полуэлементами 6, 7, величина сигнала, поступаемая с полуэлемента (6), уменьшилась (увеличилась), то сравнение этих величин сигнала показывает, с какой стороны рабочего конца датчика расположено локализованное инородное ферромагнитное тело. Причем максимальная величина сигнала, поступая с полуэлемента, указывает, что инородное тело находится на одном уровне (линии) с магнитной осью (сердечником) чувствительного полуэлемента.

Таким образом, предлагаемое устройство, благодаря новой конструкции феррозондового датчика, позволяет, с одной стороны, локализовать инородное ферромагнитное тело, расположенное в любом месте тканей и органов человека, с другой стороны - повысить точность и достоверность локализации инородного тела за счет световой индикации, указывающей, в какой плоскости находится инородное тело, и сравнения величин сигнала, которое показывает, с какой стороны рабочего конца датчика и на уровне (линии) какого полуэлемента находится это инородное тело.

Все это ведет к повышению эффективности применения феррозондовых датчиков и снижению операционной травматичности.

Устройство используется в общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей и органов человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов. Устройство выполнено в виде феррозондового датчика, включающего неметаллическую ручку и металлический немагнитный защитный корпус. В корпусе установлены на немагнитной панели, соосно вдоль продольной оси датчика и во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось датчика, ортогонально ей чувствительные полуэлементы в виде катушек с пермаллоевыми сердечниками и дополнительные чувствительные полуэлементы. Обмотки катушки соединены между собой градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку прибора. Полуэлементы снабжены световой индикацией. В стенке защитного корпуса выполнены отверстия, центры которых совпадают с магнитными осями дополнительных полуэлементов, которые установлены с зазором от стенки защитного корпуса до одного из свои концов. Уствойство обеспечивает получение однозначного сигнала при локализации инородного ферромагнитного тела за счет однонаправленности конструкций датчика и световой сигнализации. 1 ил.

Устройство для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, содержащее феррозондовый датчик, включающий неметаллическую ручку и металлический немагнитный защитный корпус с размещенными в нем соосно вдоль продольной оси датчика чувствительными полуэлементами, выполненными в виде катушек с пермаллоевыми сердечниками, обмотки которых соединены градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку прибора, отличающееся тем, что дополнительно установленные полуэлементы размещены на немагнитной панели во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось датчика, ортогонально ей, параллельно друг другу, а обмотки их соединены между собой градиентометрически и подключены к электроизмерительному блоку, чувствительные полуэлементы снабжены световой индикацией, а в стенке защитного корпуса выполнены отверстия, центры которых совпадают с магнитными осями дополнительно установленных чувствительных полуэлементов, установленных при этом с зазором от стенки защитного корпуса до одного из своих концов.