Устройство для разрушения мочевых и желчных камней в организме человека Советский патент 1984 года по МПК A61B17/225 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для разрушения мочевых и желчных камней в организме человека, и может быть использовано в урологической практике.

Известно устройство для разрушения камней в мочевыводящих путях, включающее катеризационный дистоскоп и вводимый в его канал инструмент, который выполнен в виде зонда с двумя изолированными проводниками - электродами, образующими на рабочем конце зонда разрядник, подключенный к источнику высоковольтных электрических импульсов |1.

Однако данное устройство характеризуется тем, что оно может быть использовано для разрушения камней только в мочевом пузыре, а также требует введения катеризационного дистоскопа и подведения разрядника к камню с определенной точностью, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности является устройство для разрушения камней в почках, содержап1.ее источник ударных волн, состоящий из излучателя в виде полуэллиптического металлического зеркала, большой фокус которого совпадает с местом положения камня, и электрического разрядника, расположенного в малом фокусе, излучателя 2.

Недостатком известно1Ч1 устройства является снижение эффективности разрушения камня по мере уменьшения размеров частиц последнего, вследствие уменьшения их массы и следовательно снижения проявления их сил инерции при ударном воздействии. Кроме того, отсутствие жесткой связи между размером и местом нахождения разрушаемого камня с электрически.ми параметрами разряда и соответственно параметрами ударной волны приводит к неопределенности процесса воздействия ударной волной, длительности процесса разрушения, а также необходимости вести настройку системы под непрерывным рентгеновским контролем.

Цель изобретения -- уменьшение размеров частиц при дроблении мочевых и желчных камней путем одновременного воздей:твия на камень прямой и отраженной .

Поставленная цель достигается тем, что } устройство для разрушения мочевых и келчных камней в организме человека, согержашее ванну для размещения больного, прицельную систему, излучатель, болы1 ой фокус которого совпадает с местом расположения камня, и расположенный в малом фокусе излучателя электрический )азрядник, введен второй излучатель, размешенный вдоль большой оси первого излучателя так, 4ТО их большие фокусы совпадают.

На фиг. I изображена принципиальная :хема устройства; на фиг. 2 - элекстрическая схема включения разрядников в цепь накопителя энергии.

Устройство содержит излучатели 1 и 2, электрические разрядники 3 и 4, размещеиные соответственно в малых фокусах F, и Рг излучателей. При этом расстояние от точки FO нахождения камня до фокусов F, и FJ излучателей 1 равно двум фокусным расстояниям, т.е. 2F| 2Fiполуэллипсоидов; А, и - телесные углы конусов, в виде О которых фокусируются ударные волны в воде в месте нахождения камня FO (фиг. 1). Разрядники 3 и 4 включены в цепь накопителя энергии (фиг. 2). Цеггь накопителя энергии включает импульсный конденсаj тор 5 с емкостью порядка нескольких мкф, заряжаемый до напряжения 10-50 кВ че. рез резистор 6 от источника постоянного тока 7, и к,люч 8.

Прицельная система (фиг. I) состоит из

0 двух рентгеновских трубок 9 с выходом на мониторы 10. Каждая трубка 9 имеет свою оптическую ось, фиксированную двумя визирными устройствами 11. Оптические оси обеих трубок О, -О,; Oi-Ог расположес ны одна относительно другой под углом, равным 90°, и под углом 45° каждая относительно оси фокусов F,- FO-Fj . Оси 0,--0.,; и F -FC-Рг расположены в одной плоскости таким образом, чтобы оси О --О, и Ог- QI пересеклись в точке F..

0 Устройство работает следующим образом Оба источника помещают в ванну с водой и находящимся в ней больным. В момент прохождения электрических разрядов черед разрядники 3 и 4 в воде образуются ударные волны, которые фокусируются в ви5 де конусов с телесными углами oCi и сК. в месте нахождения камня, расположенного от фокусов излучателей 1 на расстоянии, равном двум фокусным расстояниям полуэллипсоидов, т.е. 2F, 2Vf. Кроме разового

0 воздействия одного разряда на каменья, вследствие отражения ударных волн от противоположного полуэллиптического зерка .;ia излучателя 1 происходит повторное отражение ударных волн на камень, в результате чего происходит последующее его дроб5 лепие. Благодаря значительному различию в волновых сопротивлениях воды и металла полуэллипсоидов излучателей I обеспечивается высокий коэффициент отражения ударных волн. Вспедствие затухания иитенсивQ HocTi) отраженной ударной волны на 3050% ниже исходной, кроме того, не вся энергия разрядника охватывается углом t или dif . Поэтому можно считать, что на камень воздействуют 2-3 колебания ударной волны интенсивностью, достаточной для

5 разрушения камней, при частоте этих колебаний ударной волны около 2,5 кГц.

Поэтому в некоторых случаях с целью частичной интенсификации процесса разрушения может применяться система излучатель-отражатель, в которой один эле.мент является активным, т.е. оснащенный разрядником 3, а другой - пассивным, т.е. без разрядника 4, и осуществляет только отражение ударных волн в сторону разрушаемого камня. Двустороннее симметричное воздействие ударной волны на камень позволяет разрущать камень при каждом ударе надвое, что обеспечивает минимальное количество ударов, необходимых для разруи1ения камня до требуемой дисперсности. Так, например, для дробления камня объемом Q на частицы размером при дроб 1ении за каждый удар на две части требуется сделать количество ударов, равное N 3,3 Ign, вместо п ударов при откалывании частиц -jf- с поверхности камня как осуществляется в известном устройстве. Подобная логарифмическая зависимость особенно ярко проявляется при значительном дроблении на мелкие частицы. Так, если камень надо раздробить на 1000 частей, то при последовательном раскалывании надо произвести всего лишь 10 ударов вместо 1000 ударов при откалывании с поверхности частиц объ&. Практически этот эффект несколько снижается вследствие объемного распределения продуктов раскола и соответственно разовых нарушений во взаимном расположении фронтов ударных волн. Однако, с другой стороны, в результате воздействия одного двухстороннего удара, возможно образование раскола с большим количеством частиц нежели два. Поэтому корреляция, указанная логарифмической зависимостью, сохраняется. Синхронное возникновение разрядов в обоих излучателях достигается путем последовательного включения обоих разрядников в цепь накопителя энергии. При замыкании ключа 8 через разрядники 3 и 4 происходит разряд конденсатора 5: Одновременность пробоя обоих разрядников 3 и 4 обеспечивается тем, что межэлектродный зазор в разрядниках 3 и 4 принимается насталько малым (несколько мм), что обеспечивает возникновение пробоя при напряженни, значительно меньшем напряжения заряда. Одновременно малый межэлектродный зазор обеспечивает хорошую фокусировку ударной волны на разрушаемом камне. В случае, если камень сказывается расположенным не строго в плоскости соприкосновения обоих фронтов ударных волн, то в процессе прохождения ударных волн происходит смещение камня в указанную плоскость, вследствие избыточного давления от той ударной волны, которая достигает камня первой и автоматически регулирует его положение. Кроме того, прицельная система позволяет coBMecTtj Tb изображение разрушаемого камня с изображением визирных точек А|И Дг, что обеспечивает совмещение камня в месте FoC фокусами F,, Fj излучателей 1 непосредственно перед включением разрядников 3 и 4, что исключает ошибки положения камня, вследствие- подвижности почки. Таким образом, предлагаемое устройство за счет введения второго источника ударных волн обеспечивает двухстороннее симметричное воздействие на камень встречных ударных волн, что позволяет снизить количество ударов при заданной интенсивности разрушения камня до требуемой дисперсности и приводит к повышению эффективности разрушения камня примерно в 100 раз по сравнению с известным. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает жесткую связь между размером, местом нахождения разрушаемого каллня и электрическими параметрами разряда и соответственно параметрами ударной волны, что расширяет область применения устройства, особенно при необходимости получения мелкодиспергированных фракций раЗ рушения камней.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МОЧЕВЫХ И ЖЕЛЧНЫХ КАМНЕЙ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА, содержащее ванну для размещения больного, прицельную систему, излучатель, больщой фокус которого совпадает с местом расположения камня, и расположенный в малом фокусе излучателя электрический разрядник, отличающееся тем, 4fo, с целью уменьшения размеров частиц при дроблении мочевых и желчных камней путем одновременного воздействия на камень прямой и отраженной волнами, в устройство введен второй излучатель, размещенный вдоль большой оси первого излучателя так, что их большие фокусы совпадают. О со