Способ аспирации при оперативном вмешательстве или постоперационном дренаже Российский патент 2024 года по МПК A61M1/20 A61M27/00 

На сегодняшний день медицинские аспираторы применяются почти при любом оперативном вмешательстве, а также для постоперационного дренажа раневых полостей [1-4]. В хирургии аспиратор используется для аспирации крови, слизи, гноя и других жидкостей (экссудата) из области хирургического вмешательства, улучшения обзора операционного поля для врача [5-7]. Недостатком любого аспиратора можно назвать эффект прилипания канюли к стенкам раневой полости за счёт создаваемого для аспирации отрицательного давления, с последующим травмированием биотканей. Кроме того, при прилипании канюли к биотканям, непосредственно процесс аспирации прерывается. Частично, данную проблему удаётся решить с помощью конструктивных особенностей канюли, в частности перфорации наконечника, увеличивающей проходное сечение на входе в газовый канал аспиратора, однако даже при этом, в процессе работы наконечник канюли надо удерживать на небольшом расстоянии, избегая непосредственного контакта с биотканью. В тоже время, увеличение расстояния между наконечником канюли и биотканью негативно сказывается на самом процессе аспирации. Таким образом, работа аспиратором представляет из себя сложную, травмоопасную процедуру, требующую постоянного контроля оперирующего врача.

Для минимизации травмирования биотканей и обеспечения стабильного процесса аспирации разработана аспирационная система, позволяющая эффективно эвакуировать экссудат из раневой полости, с минимизацией травмирования биотканей за счёт эффекта вакуумного прилипания наконечника канюли.

Изобретение (далее изделие) относится к медицине, в частности к медицинским аспираторам, применяемым при хирургических операциях и постоперационного дренажа для эвакуации экссудата из раневой полости.

Наиболее близкими к заявленному изобретению является:

- метод Vented aspirator and method (заявка US6540713B1, 01.04.2003), всасывание тканей тела и крови с хирургического поля вдоль всасывающего прохода с всасывающим портом на ультразвуковом вибрирующем конце инструмента для фрагментации тканей на хирургическом поле улучшается путем введения ирригационной жидкости в всасывающий проход независимо от всасывающего порта.

- Method for preventing clogging of a surgical aspirator (заявка US6540713B1, 01.05.1990), метод аспирации ткани тела и крови из хирургической области вдоль всасывающего канала, имеющего всасывающий порт на ультразвуковом вибрирующем конце инструмента для фрагментации ткани на хирургической области, улучшается путем введения ирригационной жидкости во всасывающий канал независимо от всасывающего порта.

- Anti-aspiration flushing and sucking device for laparoscopic surgery (заявка CN111481284A, 06.06.2020), представляющий собой аспиратор с промывкой для лапароскопической хирургии, который включает винтовой фиксированный конец, всасывающий баррель, пружину, нажимную рукоятку, резиновую накладку, порт для промывки всасывания, основание из резиновой накладки, тяговый стержень, головку для промывки всасывания, зажимной желоб, винт, отверстие для промывки всасывания, тканевый мешок и резиновое кольцо.

Недостатком приведенных выше систем, как и любого аспиратора, можно назвать эффект прилипания канюли к стенкам раневой полости за счёт создаваемого для аспирации отрицательного давления, с последующим травмированием биотканей в процессе работы. Для минимизации данного эффекта, в перечисленных методах используются различные приёмы, в частности введение ирригационной жидкости в газовый контур аспирации.

Однако данная функция применяется только в качестве вспомогательной, применяемой в первую очередь для промывки аспирационного канала, то есть используется при прерывании самого процесса аспирации.

То есть ирригация производится после остановки процесса аспирации, для промывания аспирационного канала или устранения вакуумного прилипания биотканей и только после завершения данной процедуры, процесс аспирации возобновляется.

Технический результат: обеспечение стабильного перепада давления в зоне аспирации, обеспечение стабильного высокого объёмного расхода газа в зоне аспирации, и, как следствие снижение вероятности вакуумного прилипания биотканей и повышение эффективности аспирации при проведении хирургических операций и постоперационном дренаже. В предлагаемом решении поступление газа или жидкости в зону аспирации является непосредственной частью самого аспирационного процесса, в следствии чего данный процесс становится непрерывным.

Указанный результат достигается интеграцией в конструкцию канюли дополнительного канала притока газа, гарантирующего разомкнутость газового контура аспиратора непосредственно в процессе работы.

Суть предлагаемого решения показана на рисунке (фиг. 1).

Учитывая, что выделившийся в раневой полости экссудат предполагается эвакуировать с поверхности биотканей (5) в виде воздушной взвеси, для минимизации вакуумного прилипания в процессе работы необходимо обеспечить разомкнутость газового контура аспиратора. Для этого в конструкцию канюли предлагается интегрировать дополнительный канал (2), обеспечивающий приток газа во внутренний объём канюли (1). Если в описанных выше системах входным отверстием в газовый контур аспиратора является перфорация канюли, то в данном решении наличие интегрированного канала обеспечивает наличие дополнительного входного отверстия в газовом контуре, находящегося в удалении от зоны аспирации (4). Выходное отверстие канала притока (2) располагается на расстоянии H от входного отверстия канюли, для избежания перекрывания его биотканью. Расстояние H предполагается обеспечивать конструкцией канюли. Вакуумный эффект, необходимый для поднятия частиц экссудата с поверхности биотканей (5) в зоне аспирации (4) обеспечивается разностью проходных сечений канала притока и канала аспирации, при соблюдении условия:

где S(D1) - площадь сечения канала аспирации в канюле, а S(D2) - площадь сечения канала притока.

Оптимальная величина H лежит в диапазоне:

Минимальное значение величины () определяется условием равенства площади проходного сечения канала притока и площади стенки цилиндра, образованного внутренним диаметром канала притока D2 и расстоянием H, т.е. площади условной поверхности, разделяющей канал притока (2) и канал аспирации (3). Кроме того, следует учитывать возможную неровность поверхности биоткани, которая, в процессе оперативного вмешательства может оказаться внутри объёма канюли, и максимальная величина H выражается как . При увеличении данной величины во внутреннем объёме канюли образуется паразитный объём, отдаляющий зону вакуумного разряжения от поверхности биоткани.

Таким образом, в предлагаемой системе, если перфорация наконечника канюли в процессе работы аспиратора будет полностью перекрыта биотканью, наличие канала притока гарантирует стабильный объёмный расход газа и стабильное разряжение во внутреннем объёме канюли. Газ, поступающий во внутренний объём канюли может быть как воздухом, поступающим из атмосферы за счёт естественного перепада давлений между атмосферным и давлением внутри наконечника канюли так и жидкостью (например физраствором). Так как приток газа поступает в зону аспирации без принудительного нагнетания, то данную методику можно назвать «Пассивным наддувом» то есть естественным притоком газа.

Пример осуществления заявленного изобретения как в случае для притока газа, так и в случае притока жидкости будет одинаков, работает по одним и тем же физическим принципам и подробно рассчитан, смоделирован и описан в журнале «Медицинская техника» в статье «Реализация методики эффективной аспирации со снижением травмирования биотканей во внутренних полостях пациента» [8].

Данное изобретение позволит обеспечить эффективную, стабильную аспирацию, снизить эффект вакуумного травмирования биотканей, обеспечить возможность аспирации в труднодоступных участках без прямого визуального контроля, и, как следствие, повысить эффективность и безопасность аспирации экссудата при оперативном вмешательстве в процессе проведения хирургических операций, и при постоперационном дренаже.

Список литературы:

[1] Лопухин Ю. М. Топографическая анатомия и оперативная хирургия //М.: ГЭОТАР-МЕД. – 2001. – С. 23,729,733.

[2] Клиническая хирургия: национальное руководство: в 3 т. / под ред. В. С. Савельева, А. И. Кириенко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С.546.

[3] Интенсивная терапия: национальное руководство: в 2 т. / под ред. Б. Р. Гельфанда, А. И. Салтанова. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. С.116.

[4] Кузин М. И., Костюченок Б. М. Раны и раневая инфекция. – М.: Медицина, 1990. С.256.

[5] Пронкевич, С. А. Физико-механические свойства тканей человеческого организма при моделировании в программном комплексе ANSYS / С. А. Пронкевич, А. А. Орловская, Е. В. Томило // Теоретическая и прикладная механика: международный научно-технический сборник. – №. 25. – 2010. – С. 214-218.

[6] Лопухин Ю. М. Топографическая анатомия и оперативная хирургия //М.: ГЭОТАР-МЕД. – 2001. – С. 23,729,733.

[7] Вебстер Дж. Г., Камышко И.В., Калашник Д.А. Медицинские приборы. Разработка и применение. — М.: Медицинская книга, 2004. С. 375.

[8] Белик Д.В., Атаманов К.В., Шекалов А.В., Богаев А.С., Сторожев Н.Ф. Реализация методики эффективной аспирации со снижением травмирования биотканей во внутренних полостях пациента //Медицинская техника. – 2024. – №. 2. – С. 31-33.

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии. При оперативном вмешательстве или постоперационном дренаже в зоне аспирации обеспечивают стабильный перепад давления посредством пассивного притока газа или жидкости в аспирационную область. Для этого используют канюлю с интегрированным в ее внутренний объем дополнительным каналом притока газа или жидкости. При этом вакуумный эффект обеспечивается разностью проходных сечений канала притока и канала аспирации, а выходное отверстие канала притока располагается на расстоянии Н от входного отверстия канюли. При этом соблюдаются условия: где S(D1) - площадь сечения канала аспирации в канюле, S(D2) - площадь сечения канала притока. Способ позволяет обеспечить стабильный перепад давления в зоне аспирации, стабильно высокий объёмный расход газа в зоне аспирации, снижение вероятности вакуумного прилипания биотканей и повышение эффективности аспирации при проведении хирургических операций или при постоперационном дренаже. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ аспирации при оперативном вмешательстве или постоперационном дренаже, отличающийся тем, что в зоне аспирации обеспечивают стабильный перепад давления посредством пассивного притока газа или жидкости в аспирационную область, используя канюлю с интегрированным в ее внутренний объем дополнительным каналом притока газа или жидкости, при этом вакуумный эффект обеспечивается разностью проходных сечений канала притока и канала аспирации, а выходное отверстие канала притока располагается на расстоянии Н от входного отверстия канюли, при этом соблюдаются условия: где S(D1) - площадь сечения канала аспирации в канюле, S(D2) - площадь сечения канала притока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в дополнительный канал притока канюли поступает воздух за счёт естественного перепада давлений между атмосферным давлением и давлением внутри наконечника канюли.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в дополнительный канал притока канюли поступает физиологический раствор.