Способ удаления внутриглазных металлических инородных тел

 

Использование: в медицине, а именно в офтальмологии, и предназначено для удаления внутриглазных инородных металлических тел, в том числе немагнитных, из полости глаза. Сущность: в склеральный разрез вводится игольчатый экстрактор и осуществляют его приваривание к инородному телу приложением к нему высокочастотных электрических импульсов с амплитудой 20-60 В и длительностью 6 с. После чего инородное тело удаляется из полости глаза. Положительный эффект: повышается эффективность операций по удалению инородных тел, в том числе покрытых диэсклеральной оболочкой, а также значительно снижается травматичность самой операции. 1 ил. ё

(! 9) (1 !) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s!)s А 61 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О

° Ь

К) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795778/14 . (22) 02.02.90 (46) 15.03.93. Бюл. № 10 (71) Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца и Центр научно-технического творчества молодежи "Внедрение" (72) P,А.Гундорова, А.Н.Ивлев, А.А.Малаев, В.В.Нероев и О,В.Чечель (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1192818, кл. А 61 F 9/00, 1985. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ВНУТРИГЛА3НЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИНОРОДНЫХ

ТЕЛ (57) Использование: в медицине, а именно в офтальмологии, и предназначено для удалеИзобретение относится к офтальмологии, в частности к способам удаления внутриглазных инородных тел, в том числе немагнитных.

Целью изобретения является уменьшение травматичности операции.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Способ основан на эффекте приваривания электрода к металлическому осколку за счет разогрева и плавления зоны контакта высокочастотными токами перезарядки емкости, которой обладает инородное тело.

Указанные ВЧ-токи концентрируются на острие электрода, по которому передается

ВЧ-мощность. При плавлении происходит интенсивная диффузия материала инородного в материал электрода и наоборот. После того, как обьем и сечение зоны плавки и ния внутриглазных инородных металлических тел, в том числе немагнитных, из полости глаза. Сущность: в склеральный разрез вводится игольчатый экстрактор и осуществляют его приваривание к инородному телу приложением к нему высокочастотных электрических импульсов с амплитудой 20 — 60 В и длительностью 10 -10 с. После чего инородное тело удаляется из полости глаза. Положительный эффект: повышается эффективность операций по удалению ино: родных тел, в том числе покрытых диасклеральной оболочкой, а также значительно снижается травматичность самой операции.

1 ил. взаимодиффузия достигают требуемых размеров, ВЧ-мощность выключают, Образуется прочное соединение металлической частицы с электродом. Приваривание можно осуществить и при наличии оксидных, гидрооксидных и других пленок на поверхности инородного тела, которые препятствуют образованию электрического контакта. В этом случае достаточно приблизить электрод к осколку на расстояние, меньше электрической высокочастотной прочности среды между электродом и инородным телом, для того чтобы возник электрический разряд, при определенных условиях переходящий в дуговой, При достаточно высоких плотностях тока поверхность, собирающая электроны, разогревается до температуры плавления и так как-направление тока постоянно меня1801421 ется, то расплавляется и поверхность металлической частицы и поверхность электрода.

После соприкоснования этих поверхностей происходит их приваривание, При выключении ВЧ-мощности расплав застывает, образуя механическое соединение электрода и частицы, которое затем удаляется из глаза, Таким образом, согласно предлагаемому способу в разрез склеры травмированно- го глаза 1 с внедренным инородным телом

2 вводят электрод 3 экстрактора 4. Управляемым ключом 5 производят подключение измерителя емкости 6, при помощи которого определяют момент касания и пороги срабатывания. 3ВМ 7 фиксирует значения измеренной при предварительных касаниях емкости и вычисляет пороги срабатывания, которые затем устанавливает в пороговой схеме 0. При рабочем касании инородного тела электродом пороговая схема 8 срабатывает и включает таймер 9, задающий длительность ВЧ-импульса. Таймер-9 через схему управления 10 откпючает управляемый ключ 5 и включает ВЧ-генератор 11.

При этом схема управления 10 оределяет выходное напряжение и частоту ВЧ-генератора.

В случае, если известен материал инородного тела, то по диаграмме плавкости подбирают соответствующий материал электрода, с целью снижения температуры, при которой начинается значительная взаимная диффузия (это будет в точке эвтектики). При выборе материала электрода учитывают также изменение коэффициента отражения на поверхностях раздела электрод-наконечник и наконечник-осколок, температуропроводность наконечника электрода, толщину скин-слоя, нежелательность испарения материала наконечника, Критерием контакта электрода с инородным телом является скачкообразное изменение емкости электрода, фиксируемое измерителем емкости 6. Если в момент скачкообразного изменения емкости электрода,. зафиксированного измерительной схемой, подать ВЧ-импульс, то приваривание осуществляется за несколько миллисекунд.

На предварительном этапе операции (до подачи ВЧ-мощности) производят несколько касаний электродов инородного тела с одновременной записью значения мгновенной емкости электрода в памяти

ЭВМ, которая затем определяет по специальной программе величину изменения емкости и устанавливает зону срабатывания.

Установка зоны срабатывания позволяет избежать ложных включений ВЧ-мощности при попадайии электрода в среду с большой диэлектрической проницаемостью или с большой электропроводностью, а также обеспечивает защиту от случайного приваривания к другому хирургическому инструменту, Объем зоны плавления определяется размером зоны контакта, толщиной скинслоя и температуропроводностью. Уравнеwe теплопроводности в рассматриваемом случае может быть записано в виде

dLv(K ЛТ)+ ц(гЛ) — cр . (1) дт где К вЂ” коэффициент теплопроводности, Т— температура, q — количество теплоты, r- радиус-вектор, t — длительность импульса ВЧ" -> мощности, С вЂ” удельная массовая теплоемкость системы электрод-инородное тело, р- плотность, В случае изотропного инородного тела, что чаще всего наблюдается на практике

20 К)= @ .K, (2) где д Ц вЂ” символ Кронекера; и в любой точке инородного тела и вдоль любого направления в пространстзе выполняются условия: дК дК дК

25 дт at -,7-0 (3) дС дС дС (4)

Условие преимущественного поглощения тепла в скин-слое имеет вид

q (гд, ) = q(rj=,q,) (6) а вне скин-слоя имеем ц(гд) = 0 (7)

Концентрация тока при этом несущественна, т.к, зона плавления не превышает нескольких диаметров зоны касания: (1-3)0.

Система электрод-инородное тело с хорошим приближением является адиабатической, поэтому:

-„л (,=о дТ (s) где й- единичный вектор нормали к поверхности, Приведем оценку типичного случая, когда тепло равномерно выделяется в слое толщиной и — скип + пепл C9) где д,кип- толщина скин-слоя, а

Аепл = 2 1((10) — характерная дпиСр на, Определяемая из решения фундаментального уравнения теплопроводности.

Для осуществления сварки необходимо плавление зоны размеров не менее d, для этого необходимо

2 о

1801421 (13) (20) где д — коэффициент, учитывающий нерав- и составляет номерность нагрева, тепловые потери, зависимость С, Р и К от темпеРатУРм. U — а С < Pd (С Тg+2) гМаксимальное значение д равно 3 — 10, При т1РО типичном диаметре электрода 1 мм и частоте ВЧ вЂ” генератора порядка 1ГГц д,„„«б, 5 (2 l) поэтому Приведем оценку параметров ВЧ-импульсов в случае медного инородного тела и

Лл — 2 )Лг т (12) медного электрода, Для типичного размера

С,о инородного тела 1 мм, зоны контакта 0,1 мм.

Из уравнения адиабатического плавления "0 f = 1 ГГц, g = 3, Со = 8 10 Ф, 0 = 0,017х цилиндра с учетом условия х10 "Омlм,р =1, То =36ОС, Тл,д = 1084 С, р=8960 кг/м, Л= 21310Дж/кг, С =380Дж/кг гуd» 4 ) у К, К = 385 ВТ/мК, минимальная длительСр (1)

15 ность ВЧ-импульса составляет i =- 4,5х находится энергия Q, необходимая для х10 с.Прирабочейдлительностиимпульса

-4 плавления единицы длины цилиндра г= 50 мсек амплитуда напряжения составля(1)- С 2- rr Т.1 Л 14 ет U =40 В, При этом максимальное усилие, Q I ((Тпл To) 4 (14) которое можно приложить к инородному тегде 7p — начальная температура, Тр — тем- лу без его отРыва от электрода составляет

20 пература плавления, Л.— удельная массовая 0,25 КгС, что вполне достаточно длЯ его Уда. температура плавления. ления.

В случае нормального. скин-эффекта со- Эффективность способа повышается

Ротивление единицы длины цилиндра составляет увеличении электрической емкости, а

1 следовательно, размера инородного тела;

r = — „Яаф (15) уменьшении температуропроводности материала частицы; где,и — магнитная проницаемость вакуума, . изготовлении электрода иэ материала,,и, д- относительные магнитная проницае- образующего эвтектику с материалом ино30 мость и проводимость материала цилиндра, родного тела, что снижает температуру

f — частота ВЧ-мощности. плавления;

ТоК перезарядки емкости инородного предваРительном смачивании инороДтела составляет ного тела при помощи шприца водой;

l=2 ЫС. И (16) 35 удалении инородных тел, представля1огде C — электрическая емкость частицы, щих собой кУски пРоволоки пУтем пРиваРиД вЂ” амплитуда напряжения ВЧ-импульса.

Энергия, необходимая для плавления

Пример 1. Б-я Л., 19 лет находилась единицы длины цилиндра, выражается вви- в МНИИ ГБ с 13.03.89 по 29.03.89 r. а/к де

40 2 l171/89 с диагнозом ОД вЂ” внутриглазное

«- (1) P . „ металлическое инородное тело. Травма при

Минимальное. время плавления ri ударе металлом о металл на работе. ПХО по находится из уравнения (13): местужит-ва втотжедень. При поступлении

С 2 2 острота зрения ОД = 0,7. РентгенологичеС (18) 45 ски в Од определяется осколок размером

1,0 - 0,5 мм между меридианами 9чЗОм—

Таким об азом,,,гг. 2 г

9ч50м, в 19,5-20,0 мм от плоскости лимба и

0(1) "f .С. Ебл о х в 4,5 — 5,5 ммот анатомической оси, т,е. оско4 лок расположен в оболочках. 14.03.89г про50 изведена операция трансвитреального х (С (Тпл -То)+Л J (19) удаления инородного тела.

В склеральный разрез введен экстракНапряжение ВЧ-импульса определяет- тор и под офтальмоскопическим контролем ся из уравнения подведен к инородному телу. После фикса4 2 p . С2 р 55 ции емкостным датчиком момента касания т 0 О = а инородноготелаиопределенилпараметров воздействия схема управления автоматичех(С(Тол-То)+ Л ) ски включает генератор ВЧ-импульсов, который выработал серию импульсов

1801421

Составитель В. Неров

Техред M,Ìîðãåí Tàë

Корректор M. Петрова

Редактор С. Кулакова

Заказ 802 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 напряжением 40 В и длительностью 50 мс каждый, В результате инородное тело приварено к электроду. После удаления инородного тела наложен шов на склеру, кон-ву.

При выписке острота зрения 0,8. Послеопе- 5 рационный период без осложнений.

Пример 2. Б-я Г„ 44л., находилась в

МНИИ ГБ им.Гельмгольца с 15.03,89 по

23.03,89 а/к 21170/89 с диагнозом ОД— проникающий рубец роговицы. Внутриглаз- 10 ное инородное тело. Со слов больной; травма на работе при ударе металлом о металл.

Произошла месяц назад. Острота зрения при поступлении 0,2 с + 3,ОД = 0,6. ОД спокоен. Дефект радужки на 4 ч. На глазйом 15 дне виден осколок, вколоченный в оболочки на 4 часах, 16.03.89 произведена операция трансвитреального удаления инородного тела, В склеральный разрез введен экстрактор с игольчатым электродом и под офталь- 20 москопическим контролем подведен к осколку. Осколок приварен к электроду серией ВЧ-импульсов с амплитудой 50 В и длительностью 50 мсек каждый, затем осколок удален. Рана ушита. При выписке острота зрения 0,6 с+3,0Д. Осложнений нет.

Таким образом, применение данного способа удаления внутриглазных инородных тел металлической природы позволяет значительно снизить травматичность операции благодаря использованию экстрактора меньшего диаметра, а также повышению эффективности приваривания инородных тел, покрытых диэлектрической оболочкой.

Формула изобретения

Способ удаления внутриглазных металлических инородных тел, предусматривающий введение в разрез склеры экстрактора, приваривание его к инородному телу и последующее удаление инородного тела, отличающийся тем, что, с целью уменьшения травматичности операции, в качестве экстрактора используют игольчатый электрод, а приваривание осуществля1от приложением к нему высокочастотных электрических импульсов с амплитудой 20—

60 В и длительностью 10 -10 с.