НАКОНЕЧНИК КРИОЗОНДА Российский патент 2002 года по МПК A61B18/02 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в криохирургии для низкотемпературного воздействия преимущественно на стенку кровеносных сосудов, пораженных опухолевой или паразитарной тканью.

Известно "Устройство для локального замораживания ткани", содержащее криоаппликатор в виде усеченного конуса, направленный широким основанием к поверхности деструкции для обеспечения примораживания ткани по окружности наконечника и, тем самым, исключения растекания хладагента на здоровые ткани.

Недостатком устройства является примерзание к тканям и то, что естественное оттаивание аппликатора значительно увеличивает время оперативного вмешательства.

Прототипом изобретения служит "Наконечник хирургического инструмента" (а. с. N 2014803, кл. A 61 B 17/36, 1994 г.), содержащий полый корпус с трубками подвода и отвода хладагента и съемным аппликатором, с профилированным (прогнутым внутрь) жестким ложем, которое представляет собой капиллярную структуру, контакт и фиксация с тканью производится посредством вакуумирования полости ложа аппликатора.

Недостаток: аппликатор невозможно применить для деструкции патологической ткани, располагающейся на сосудах среднего и крупного калибра, а также из-за плохого теплового контакта самого ложа с источником холода - теплообменником.

Задачей изобретения является улучшение криовоздействия на сосуды крупного и среднего калибра без замены наконечников и быстрого перемещения.

Поставленная задача решается тем, что наконечник криозонда, содержащий полый корпус с подводящими и отводящими трубками, образованный двумя криволинейными верхней и нижней, представляющей собой капиллярную структуру оболочками, имеет корпус, выполненный из эластичного материала, например фторопласта, оболочки имеют форму полуцилиндров с разными радиусами кривизны в полости, между которыми эквидистантно верхней оболочке установлена металлическая сетка, на которой закреплена подводящая трубка, выведенная в зону, имеющую переменную высоту зазора между сеткой и нижней оболочкой и коаксиальная отводящей трубке, закрепленной на верхней оболочке, при этом капиллярная структура нижней оболочки образована перфорациями в виде усеченных конусов, отверстия меньшего диаметра которых ориентированы наружу и связаны между собой пароотводящими проточками.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид наконечника криозонда, установленного на кровеносном сосуде с частичным разрезом корпуса; на фиг. 2 - фрагмент крепления трубки подвода хладагента с сеткой и перфорация ложа, точками и штриховкой показаны зоны жидкости и пара; на фиг. 3 - поперечный разрез наконечника криозонда со схемой тракта хладагента и переменной высотой зазора, где 1 - корпус, 2 - непроницаемая крышка, 3 - перфорированная оболочка, 4 - сварной шов, 5 - сетка, 6 - патрубок, 7 - манжета, 8 - трубка, 9 - трубка для подвода хладагента, 10, 11 - фланцы, 12 - патрубок, 13 - медицинская "груша", 14 - конические отверстия, 15 - проточки, 16 - кромки, 17 - полость, 18 - жидкостная зона, 19 - паровая зона, 20 - цилиндрические отверстия.

Сущность изобретения состоит в том, что жидкий азот максимально приближен к поверхности подвергаемой деструкции ткани, причем пары отработанного газа отводятся по организованному тракту, не воздействуя на окружающие ткани. Хладагент поступает в полость крионаконечника и далее к ткани не только благодаря избыточному давлению в баллоне, но и под действием капиллярных сил, которые появляются при сближении верхней и нижней оболочками до 1-3 мм и действуют тем сильнее, чем меньше размер капилляра. Переменный зазор полости, латунная сетка способствуют максимально равномерному растеканию хладагента от центра к периферии. Далее, по всей нижней поверхности, прилегающей к ткани оболочки, хладагент капиллярными силами втягивается в конические отверстия почти до контакта с тканью, где происходит его испарение.

Отличительным признаком изобретения является наличие капиллярно-пористой структуры рабочей поверхности крионаконечника, выполненной из эластичного материала, которая имеет капиллярные каналы, направленные по оси, перпендикулярно рабочей поверхности ложа аппликатора. Полость корпуса имеет зазор переменной высоты и разделена сеткой на паровую и жидкостную зоны. Подводящая и отводящая трубки расположены коаксиально, внутренняя трубка диаметром 2-3 мм - для подвода жидкого азота, кольцевая трубка диаметром 8-12 мм - для отвода отработанных паров хладоносителя.

Наконечник криозонда представлен в виде корпуса 1, образованного 2-мя криволинейными оболочками, имеющими форму полуцилиндров с разными радиусами кривизны, - верхней, непроницаемой крышкой 2, и нижней, перфорированной 3, соединенных по образующим, например сварным швом 4, либо другим способом (склеены, прошиты и т.д.).

Такое же соединение образовано по торцевым кромкам 16, в результате чего сформирована рабочая полость 17 с переменной высотой зазора, убывающей от центра к периферии. Оболочки имеют различные радиусы кривизны R ложа <R крышки (показаны на фиг. 3), где радиус нижней оболочки, являющейся ложем криозонда, соответствует при наложении ложа на сосуд наружному радиусу кровеносного сосуда, в связи с этим R ложа ≈ R кровеносного сосуда.

Между ложем 3 и крышкой 2 эквидистантно последней в рабочей полости 17 установлена сетка 5 из латуни, нержавеющей стали или сталистой бронзы, с ячейкой 0,5 мм. Сетка делит полость 17 на 2 зоны: жидкостную, заполненную жидким хладагентом, 18 и паровую зону 19. Крышка 2 имеет в центре патрубок 6, на конце которого манжетой 7 закреплена трубка отвода паров хладагента 8 диаметром 8-15 мм. Внутри трубки 8 коаксиально установлена трубка подвода хладагента 9 диаметром 2-3 мм, которая пронизывает сетку 5 и закреплена на ней фланцами 10 и 11.

Таким образом, подводящая трубка 9 соединена с жидкостной зоной 18, а отводящая трубка 8 соединена с паровой зоной 19.

Крышка 2 снабжена также патрубком 12, к которой присоединена медицинская "груша" 13, от аппарата Рива-рочи.

Ложе 3 имеет перфорацию в виде капиллярных конических отверстий 14, обращенных большим основанием к рабочей полости, а малым - к поверхности кровеносного сосуда. По периферии ложе перфорировано цилиндрическими отверстиями 20 большего диаметра, чем конические отверстия, для возврата паров отработанного хладагента.

На поверхности ложа, обращенного к сосуду, выполнены пароотводящие каналы - проточки 15, отводящие пары хладагента к периферии, а затем через отверстия 20, размещенные за границей сетки, к паровой зоне 19.

Устройство работает следующим образом. Ложе 3 наконечника накладывается на выбранный участок кровеносного сосуда и плотно охватывает его кромками 4 и 16. При этом радиус ложа 3 равен радиусу кровеносного сосуда. Площадь охвата кровеносного сосуда тем больше, чем меньше радиус сосуда.

При подаче хладагента в трубку подачи 9 хладагент поступает в жидкостную зону 18, между сеткой 5 и ложем 3, причем в том месте, где наибольшая высота зазора (h = 1-3 мм в зависимости от размера радиуса сосуда - чем больше радиус сосуда, тем меньше будет максимальная высота зазора). Под действием избыточного давления, действующего на хладагент, а также под влиянием дополнительных капиллярных сил, которые тем больше, чем меньше размер капилляра, равного высоте зазора, жидкость будет втягиваться из зоны с большим зазором в зону с меньшим зазором, т.е. растекаться по периферии. Таким образом, хладагент будет равномерно заполнять всю жидкостную зону 18. Растеканию хладагента будет способствовать и еще один вид капиллярных сил - растекание по сетке, имеющей капиллярную структуру (наподобие действия фитиля из сетки в тепловых трубах). Капиллярные сосуды 14, пронизывающие оболочку ложа 3, создают, в свою очередь, капиллярную структуру, которая "перекачивает" хладагент из рабочей полости за ее пределы, т.е. к участку сосуда, находящемуся в контакте с ложем 3. (Здесь капилляром является сужающийся канал, "втягивающий" хладагент к узкому сечению, где он испаряется).

В начальной стадии работы происходит захолаживание конструкции наконечника и пары выкипающего хладагента устремляются через пароотводящие каналы и боковые отверстия 20 в паровую зону 19, а затем в отводящую трубку 8. Осушенные поверхности корпуса быстро смачиваются поступающим под действием указанных факторов хладагентом. Этот процесс, по оценке, составляет не больше 10 секунд. В результате захолаживания эластичный корпус 1 наконечника становится жестким (свойство полиэтиленов, резины и фторопластов) и жестко фиксируется на сосуде.

После проведения криоэкспозиции подачу хладагента прекращают перекрытием трубки 9 и производят нагнетание с помощью "груши" 13 атмосферного воздуха в рабочую полость 17. Поступающий теплый воздух "выпаривает" остатки хладагента, высушивает поверхности и прогревает оболочки корпуса 1, которые вновь становятся эластичными, и наконечник снимается или передвигается по сосуду на новое место в случае обширной зоны требуемой криодеструкции. При этом наконечник можно передвигать как вдоль сосуда, так и поворотом вокруг оси сосуда, что дает возможность подвергнуть криодеструкции весь сосуд по окружности.

Устройство имеет следующие преимущества:
- применяется при криовоздействии на кровеносные сосуды крупного и среднего калибра;
- фиксируется на сосудах за счет упругости ложа;
- позволяет равномерно захолаживать всю патологическую зону опухолевой или паразитарной ткани, располагающейся на сосуде;
- имеет экономичный расход хладагента;
- коаксиальное размещение магистралей 8 и 9 позволяет распространить принцип изоляции хладагента паровой прослойкой также на сосуд с хладагентом;
- дает возможность точной дозировки экспозиции, обусловленной быстрым началом замораживания (до 10 с) и малым временем последействия;
- имеет малое время съема (через 10-20 с после перекрытия хладагента и 3-4 качков "груши").

Изобретение используется в области медицины для локального замораживания кровеносных сосудов среднего и крупного калибра. Наконечник криозонда содержит полый корпус из эластичных, например фторопластовых, криволинейных оболочек в форме полуцилиндров с разными радиусами, при этом нижняя перфорирована капиллярными коническими отверстиями, ориентированными узким отверстием наружу. В полости эквидистантно верхней оболочке установлена металлическая сетка, к которой крепится конец подводящей трубки, выведенной в зону, имеющую переменную величину зазора. Изобретение позволяет повысить эффективность криовоздействия на ткань за счет увеличения проводимости теплового моста между источником холода и тканью. 3 ил.

Наконечник криозонда, содержащий полый корпус с подводящими и отводящими трубками, образованный двумя криволинейными верхней и нижней, представляющей собой капиллярную структуру, оболочками, отличающийся тем, что корпус выполнен из эластичного материала, например фторопласта, оболочки имеют форму полуцилиндров с разными радиусами кривизны, в полости между которыми эквидистантно верхней оболочке установлена металлическая сетка, на которой закреплена подводящая трубка, выведенная в зону, имеющую переменную высоту зазора между сеткой и нижней оболочкой и коаксиальная отводящей трубке, закрепленной на верхней оболочке, при этом капиллярная структура нижней оболочки образована перфорациями в виде усеченных конусов, отверстия меньшего диаметра которых ориентированы наружу, связанных между собой пароотводящими проточками.