Устройство для электрогидравлического дробления конкрементов в теле человека Советский патент 1986 года по МПК A61B17/225 

Изобретение относится к медицинской технике, преимущественно к устройствам для разрушения конкрементов в теле человека электрогидравлическим ударом.

Цель изобретения - уменьшение поражения частей тела в около конкрементной области.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - выполнение диска в виде шайб; на фиг. 3 - вид устройства со стороны зрачка рефлектора; на фиг. 4 - расположение шайб со смещением, вариант.

Устройство для электрогидравлического дробления конкрементов в теле человека состоит из эллипсовидного рефлектора 1 с электродами 2 и 3, рабочие концы 4 и 5 которых расположены в фокальной области 6. Рефлектор 1 имеет область фокусирования ударных волн, расположенную в районе второго геометрического фокуса 7 рефлектора 1. Подвод питания к электродам 2 и 3, производится тоководами 8 и 9,которые имеют фиксаторы 10 и 11 для предохранения от продольного перемещения тоководов 8 и 9 с электродами 2 и 3. Тоководы 8 и 9 и часть электродов 2 и 3 запрессованы в проходном изоляторе 12.

Подвод энергии к тоководам 8 и 9 осуществляется от импульсного источника энергии.

Толщина диска 17 уменьшается от периферийной части 18 рефлектора 1 к его центру для уменьшения интенсивности вклада в поле давлений волн, отраженных от наиболее нерегулярных (с точки зрения сравнения отношений углов падения и отражения волны) участков, которые расположены в выходной (в области зрачка) части эллипсовидного рефлектора 1, поскольку угол падения в этих участках неболыпой (волна как бы скользит вдоль стенок рефлектора).

Выполнение диска 17 в виде соприкасающихся одна с другой шайб 26-28 позволяет в процессе проведения процедуры регулировать интенсивноть поля давления (в основном продольную составляющую давления) по мере убыли массы конкремента.

Шайбы 26-28 на рефлекторе 1 установлены с возможностью перемещения одна относительно другой потому, что при разрушении конкрементов различного размера (например, с размерами, по крайней мере в 2 раза превышающими поперечный размер области фокусирования, который равен 0,8- 1,5 см) для осуществления эффективного процесса эрозионного разрущения конкремента необходима обработка конкремента различным поперечным полем давлений по площади фокусирования.

Чтобы уменьщить вероятность поражения частей тела в околоконкрементной области за счет варьирования поперечной составляющей давления в пучке ударных волн, отверстия 29-31 в щайбах 26-28 выполнены в виде окружностей различного диаметра.

Устройство для электрогидрав.чического дробления конкрементов в теле живого существа работает следующим обр/азом.

Выходной зрачок 13 рефлектора 1 закрыт эластичной мембраной 14. Внешняя поверхность 15 рефлектора i покрыта электроизоляционным слоем 16. Диск 17 размещен с внешней относительно рефлектора 1 стороны мембраны 14, вплотную к последней. Периферийная часть 18 диска закреплена

на рефлекторе 1 прижимной фигурной планкой 19, которая выполнена разрезной по диа- MeTjiy. Кре 1ление рефлектора 1 к ванне осуществляется кронштейном 20 с седлом 21, которое охватывает рефлектор i, а последний крепится в кронштейне 20 упорным винтом 22. В кронштейне выполнены отверстия 23 для его крепления к ванне.

В диске 17 выполнено центральное отверстие 24, а толщина диска 17 уменьшается от периферийной части 18 к продольной межфокальной оси 25 рефлектора . Возможно выполнение диска 17 в виде соприкасающихся одна с другой шайб 26-28, которые установлены под прижимной фигурной планкой 19 с возможностью перемещения одна относительно другой в плоскости выходного

зрачка 13.

Шайбы 26-28 имеют отверстия 29-31 диаметр которых уменьшается в направлении фокуса 7. Диск 17 размещен на внешней поверхности мембраны 14 с целью исключения образования навитационной полости

между диском 17 и мембраной 4 при разряде. Диаметр отверстия 24, который выбирается в зависимости от диа.метра выходного зрачка и соотношения длин продольной (вдоль фокальных областей) и поперечной осей фокуса, позволяет регулировать в области фокусирования ударной волны величину того или иного вклада в поле давлений этой области от участков рефлектора I с различными параметрами отражения.

Рефлектор 1 располагают со стороны донной части ванны с жидкостью, в которую погружено тело живого существа. Область фокусирования ударных волн - второй геометрический фокус 7 эллипсовидного рефлектора 1, совмещается, напри.мер, посредством рентгеноскопических операций, с центральной частью конкремента. На то.ково- ды 8 и 9 подаются импульсы высокого на-, пряжения: Unuv. 16-30 кВ. энергия в разряде порядка 3-16 дЖ. При необходимости частоту подачи импульсов синхронизируют с фазой дыхания живого существа и его сердечной деятельностью, поскольку фаза дыхания определяет местонахождение, например, почечного камня относительно области фокусирования ударных волн, а совпадение во времени имггу; ьсов сердца с импульсами высокого напряжения может негативно отразиться на сердечной деятельности живого существа.

При подаче на тоководы 8 и 9 нмпульса напряжения пробивается промежуток жид

кости, находящийся между заостренными рабочими концами 4 и 5 электродов 2 и 3. Образующаяся низкотемпературная плазма канала пробоя, расщиряясь в микросекундном диапазоне, приводит к образованию в фокальной разрядной области 6 скачка давления, который на расстоянии 11,5- 3 см от разрядного промежутка превращается в сферическую слабую ударную волну. Набор таких слабых ударных волн (т. е. таких волн, у которых отнощение плотно- стей при переходе через фронт ударной волны близко к единице), отражаясь от стенок рефлектора 1, фокусируется на конкременте, создавая на последнем перепад давлений, варьируемый от 10 до 60 атм. Для осуществления достаточно эффективного эрозион- кого механизма разрущения необходимо поддерживать такой уровень давлений в области фокусирования (в соответствии с изменением объема и соответственно веса конкремента), который обеспечивает разрушение поверхностного слоя камня с образованием фракций, размеры которых не превыщают 2000 мкм. Такое изменение поля давлений во втором геометрическом фокусе 7 достигается за счет использования диска 17,толщина которого устанавливается в зависимости от первоначального веса камня. Например, при выходном напряжении 16 кВ и энергии в разряде 6 Дж при средней толщине диска 17 2 мм диск выполнен из вакуумной резины с диаметром отверстия 50 мм. В качестве рефлектора 1 используют полуэллипсоид с осями И5 и 65 см, величину зарегистрированного поля давлений варьируют от 24 до 30 атм. Почечные камни типа урат- оксолат весом от 370 до 800 мг разрушались в течение 1100-800 импульсов, причем 83-87% от общей массы каждого из конкрементов соответствовало фракциям, меньшим 1250 мкм (фракции ниже 500 мкм составили 24-30%, а ниже 140 мкм- 9-12%).

При разрушении конкрементов с боль- щим, чем указано выше, весом обеспечение режима эрозионного разрушения достигается последовательным введением в плоскость зрачка 13 шайб (пластин) 26-28 с различным диаметром отверстий 29-31 и смещением последних асимметрично относительно продольной оси 25 и друг друга.

Использование предлагаемого устройства для электрогидравлического дробления позволяет уменьшить поражение частей тела в околоконкрементной области за счет уменьшения или варьирования размерами (как продольными, так и поперечными) области фокусирования ударной волны и полем давлений в этой области. Кроме того, одновременно обеспечивается повыщение эффективности разрушения конкремента с точки зрения образования и вывода мелких классов разрушения в процессе проведения процедуры.

3/

23 30 2В 27

Фиг.2

J7

19

Vuz.J

29

19

Составитель Н. Андриенко

Редактор М. Недолуженко Техред И. ВересКорректор Л. Пилипенко

Заказ 1988/3Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.