УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ КОНКРЕМЕНТОВ Российский патент 2000 года по МПК A61B17/225 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к литотриптерной технике дистанционного воздействия.

Известно устройство для дробления конкрементов, включающее фокусирующий рефлектор со зрачком, днищем и частью отражающей поверхности, образованной вращением отрезка параболы вокруг фокальной хорды, размещенный внутри рефлектора цилиндрический индуктор с излучающей цилиндрической металлической мембраной с осью, совмещенной с фокальной хордой, и емкостной накопитель энергии, подсоединенный к индуктору через управляемый разрядник [1].

Недостатком устройства для дробления конкрементов является использование одного вида фокусирующей поверхности рефлектора, который характеризуется ярко выраженной клиновидной формой терапевтического фокуса, при которой продольные размеры фокуса составляют 40 - 60 мм, а поперечные - 3-4 мм, что приводит к крупнокусковому дроблению крупных камней.

Более близким техническим решением к настоящему изобретению является устройство для дробления конкрементов, содержащее фокусирующий рефлектор, включающий зрачок, днище и отражающую поверхность, части которой образованы вращением отрезков парабол вокруг оси рефлектора, и размещенный внутри него цилиндрический индуктор с излучающей цилиндрической металлической мембраной, соединенной через управляемый разрядник с накопителем энергии [2].

В этом устройстве возможно изменение размеров терапевтического фокуса за счет использования различных по кривизне парабол отражающих частей рефлектора. Однако изменение размеров ("размазывание" фокусного пятна) терапевтического фокуса конструктивно осуществляется вдоль оси рефлектора, что также приводит к клиновидному фокусу и, вследствие этого, значительной вероятности крупнокускового дробления средних и крупных камней.

Кроме того, использование однослойной цилиндрической мембраны, излучающей ударно-волновой импульс, приводит к вероятности ее паковки из-за индукционного импульсного перегрева элементов поверхности мембраны. В целом это способствует искажению параметров терапевтического фокуса и значительному снижению ресурса устройства.

Именно на решение задачи значительного повышения эффективности дробления (приближения к мелкофракционному процессу разрушения) при одновременном снижении вероятности повреждения тканей и повышения ресурса изделия направлено настоящее изобретение.

Сущность изобретения заключается в выполнении отражающей поверхности рефлектора (от его днища к зрачку) в виде набора тел вращения разнопараметрических парабол вокруг фокальной хорды одной из парабол, причем вершины этих парабол размещены на одной оси. Кроме того, излучающая ударно-волновой импульс мембрана выполнена из нескольких слоев различной толщины и различных металлов.

Технический результат заключается в создании близкого к овалообразному терапевтического фокуса со сниженной отрицательной составляющей ударно-волнового импульса и повышенным ресурсом цилиндрической излучающей мембраны по эксплуатационному изменению ее формы (т.е. уменьшение "паковки" мембраны).

На фиг. 1 показан общий вид устройства для дробления конкрементов (с разрезом по оси рефлектора);
на фиг. 2 - отражающая поверхность рефлектора в виде трех параболоидов с различными фокальными параметрами;
на фиг. 3 - элемент индуктора с трехслойной излучающей мембраной (осевой разрез).

Устройство для дробления конкрементов состоит из фокусирующего рефлектора 1 со зрачком 2, днищем 3 и отражающей поверхностью 4, а также размещенным на оси 5 цилиндрическим индуктором 6 с излучающей цилиндрической металлической мембраной 7.

Внутренняя полость 8 индуктора 6 закрыта торцевой заглушкой 9, а обмотка 10 индуктора 6 соединена через управляемый разрядник 11 с емкостным накопителем 12 энергии, а последний - с блоком 13 питания и управления. С последним также соединен электрод 14 поджига управляемого разрядника 11. К рефлектору 1 со стороны днища 3 подсоединен патрубок 15 подачи и отвода обессоленной и обезгаженной воды, а со стороны зрачка 2 к рефлектору 1 подсоединена эластичная подушка 16 с патрубком 17 отвода воздуха из полости 18 подушки 16.

Отражающая поверхность 4 рефлектора 1 образована (см. фиг. 2) телом вращения нескольких различных, например, трех (частей) отрезков 19, 20 и 21 параболы вокруг фокальной хорды 22 (на фиг. 1 фокальная хорда 22 совмещена с осью 5 рефлектора 1), причем основное тело вращения отрезка 19 параболы расположено со стороны днища 3, а дополнительные отражающие поверхности 4 (в виде тел вращения отрезков 20 и 21) расположены со стороны зрачка 2 рефлектора 1.

Вершины 23, 24 и 25 разнопараметрических парабол (фокальные параметры P₁ > P₂ > P₃) расположены соосно на оси 26 (эта ось 26 перпендикулярна хорде 22), а фокальные хорды 27 и 28 тел вращения отрезков, соответственно 20 и 21, параллельны основной фокальной хорде 22.

Цилиндрическая излучающая мембрана 8 (см. фиг. 3) может быть выполнена из нескольких слоев 29, 30 и 31. Например, слой 29 из алюминия, слой 30 из никеля, а слой 31 из меди. Возможно сочетание слоев 29, 30 и 31 не только в ряде Al-Ni-Cu, но и в ряде Cu-Ni-Al-Ni-Cu (начиная от оси 5 к периферии). При этом слой 29 меди в основном обеспечивает высокую плотность индукционного тока, слой 30 алюминия - приемлемую (за счет веса) инерционность мембраны 8 к радиальному микроперемещению, а слой 31 никеля, выполняя каркасные функции, обеспечивает высокую ресурсность (по количеству импульсов) конструкции. Эксплуатационная толщина слоев 29, 30 и 31 составляет, соответственно, 200 - 300 мкм, 10 - 30 мкм и 40-60 мкм. Мембрана 8 обжимает через изоляционную прокладку 32 обмотку 10 индуктора 6.

Работа устройства для дробления конкрементов в литотриптере осуществляется следующим образом.

На лежаке литотриптера (не показан) размещается пациент 33 и затем любым из диагностических приемов (посредством рентгеновского или УЗИ наведения) конкремент (не показан) совмещается с терапевтическим фокусом F₁. За счет подачи воды в полость 18 подушки 16 внешняя часть последней прижимается к телу пациента 33 (перед процедурой подушку 16 смазывают УЗИ-гелем для улучшения согласования контакта: тело пациента 33 - поверхность подушки 16). При прижатой к телу пациента 33 подушке 16 после контрольной диагностики совмещения конкремента с терапевтическим фокусом F₁ производят (в соответствии с принятой на данную процедуру дробления медицинской методикой) подачу ударно-волновых импульсов. Регулировку амплитуды импульсов осуществляют за счет изменения уровня зарядного напряжения на блоке 13 питания, а непосредственно подачу запускающих импульсов подают через имитатор с частотой 0,8-1,6 Гц либо посредством запуска синхронизировано с ЭКС (для сложных случаев) пациента 33.

Область фокусировки при выполнении рефлектора 1 в виде нескольких излучающих поверхностей разнопараметрических парабол из клиновидного (веретенообразного) вида приближается к овалообразному (большая ось овала - вдоль продольной оси 5 рефлектора 1) аналогично, как при электрогидравлических (например, на комплексах типа "УРАТ-П") способах инициирования ударно-волнового импульса.

Например, при смещениях F₁, F₂, F₃ на 0,3 - 0,6 мм область терапевтического фокуса F₁ имеет размеры (8 х 25) мм (8 - поперечный, а 25 - продольный размер на полувысоте распределения).

Отметим, что при несоосных вершинах 23, 24, 25 происходит также изменение размера терапевтического фокуса F₁ от веретенообразного к овалообразному, но КПД преобразования электрической энергии в ударно-волновую будет несколько меньше.

При использовании предлагаемого изобретения возможно уменьшение вероятности крупнокускового дробления конкрементов в почке и приближение процесса дробления к эрозионному механизму разрушения. Вследствие снижения перепадов пикового давления в области фокусировки также уменьшается вероятность травматизма тканей.

Источники, использованные при составлении описания
1. Патент Германии N 3835318, кл. A 61 B 17/22, 28.06.90.

2. Заявка Германии N 4039408, кл. B 06 B 3/04 (A 61 B 17/22), 27.06.91.

Изобретение используется в медицинской технике для дистанционной ударно-волновой литотрипсии, холелитотрипсии. Устройство содержит фокусирующий рефлектор, включающий зрачок, днище и отражающую поверхность, части которой образованы вращением отрезков парабол вокруг оси рефлектора, и размещенный внутри него цилиндрический индуктор с излучающей цилиндрической металлической мембраной, соединенный через управляемый разрядник с наполнителем энергии. Ось рефлектора совпадает с фокальной хордой части отражающей поверхности со стороны днища рефлектора. Вершины парабол, образующих отражающую поверхность, соосны, а их фокальные хорды параллельны при различных фокальных параметрах. Изобретение позволяет эффективно дробить конкременты как в почках, так и в мочеточниках за счет создания овалообразного терапевтического фокуса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для дробления конкрементов, содержащее фокусирующий рефлектор, включающий зрачок, днище и отражающую поверхность, части которой образованы вращением отрезков парабол вокруг оси рефлектора и размещенный внутри него цилиндрический индуктор с излучающей цилиндрической металлической мембраной, соединенный через управляемый разрядник с накопителем энергии, отличающееся тем, что ось рефлектора совпадает с фокальной хордой части отражающей поверхности со стороны днища рефлектора, вершины парабол, образующих части отражающей поверхности соосны, их фокальные хорды параллельны друг другу, а фокальные параметры различны. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучающая цилиндрическая металлическая мембрана выполнена из нескольких слоев с различными толщиной слоя и металлами.