Устройство для бесконтактного разрушения конкрементов в теле биообъектов

 

Использование: для гидродинамического разрушения конкрементов ударным воздействием. Сущность изобретения: уменьшение травмирования тканей и снижение болевых ощущений пациента путем сокращения потерь энергии и обеспечения ее равномерного распределения в пучке ударных волн. Устройство для бесконтактного разрушения конкрементов в теле биообъектов содержит отражатель для фокусировки ударных волн и искровой разрядник, включенный в цепь высокого напряжения. Новым в устройстве является то, что отражатель 1 выполнен в виде шарового сегмента, центр которого расположен в точке 2. Искровой разрядник 3 находится на оси отражателя 1 на расстоянии, равном 0,1 - 0,3 его радиуса от точки 2. С противоположной стороны разрядника 3 установлен встречно расположенный отражатель 5, выполненный в виде шарового сегмента, геометрический центр которого находится в точке искрового разряда, а радиус составляет 0,05 - 0,25 радиуса отражателя 1. По периметру дополнительного отражателя 5 закреплены черыре одномерных ультразвуковых датчика 6 для лоцирования конкремента во внешнем фокусе системы. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для гидродинамического разрушения конкрементов ударным воздействием.

Известно устройство для бесконтактного разрушения конкрементов, содержащее отражатель, внутренняя поверхность которого выполнена в виде зеркального полуэллипсоида, в его внутреннем фокусе расположен искровой разрядник, а во внешнем фокусе находится разрушаемый конкремент. К разряднику подсоединена цепь высокого напряжения с высоковольтным ключом. Отражатель заполнен согласованной с телом средой. При замыкании высоковольтного ключа происходит искровой разряд, который создает в согласованной с телом среде ударную волну, отражающуюся от поверхности полуэллипсоида и фокусирующуюся на конкременте, что приводит к его разрушению. Недостатком известного устройства является то, что при его использовании имеются значительные потери ударно-волновой энергии, вследствие того, что полуэллиптический отражатель в отличие от эллипсоидов не всю энергию передает во внешний фокус. При этом плотность передаваемой энергии в поперечном сечении не равномерна и представляет собой пучок с максимумом вдоль оси эллипсоида. Это создает избыток давления в средней части пучка, что оказывает травмирующее действия на ткани биообъекта и вызывает болевые ощущения у пациента.

Целью изобретения является уменьшение травматичности процедуры при одновременном сокращении времени ее проведения за счет равномерного распределения энергии в пучке ударных волн.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, где около 30% энергии рассеивается бесполезно, позволяет достичь значительно большей концентрации ударных волн и тем самым сократить длительность проведения процедуры. Кроме того, за счет сферической формы отражателя исключается избыток давления в средней части пучка ударных волн, что уменьшает травмирование тканей и снижает болевые ощущения пациента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бесконтактного разрушения конкрементов в теле биообъектов, содержащем отражатель, выполненный в виде вогнутого тела вращения и искровой разрядник, подключенный к генератору высоковольтных импульсов, отражатель выполнен в виде шарового сегмента, а искровой разрядник расположен на центральной оси сегмента на расстоянии равном 0,1-0,3 величины его радиуса от центра сферы, причем с противоположной стороны от разрядника имеется встречно расположенный отражатель в виде шарового сегмента, геометрический центр которого совпадает с зоной разряда, а радиус составляет 0,05-0,25 величины радиуса основного отражателя, при этом по внешнему периметру дополнительного отражателя расположены ультразвуковые датчики лоцирующего устройства.

На чертеже схематично представлена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство содержит металлический отражатель 1, выполненный в виде шарового сегмента, центр которого расположен в точке 2. Искровой разрядник 3 находится на оси отражателя 1 на расстоянии, равном 0,2 его радиуса от точки 2. Такое расположение разрядника обеспечивает сходимость отраженных волн в точке 4 внешнем фокусе системы. С противоположной стороны разрядника 3 установлен встречно расположенный металлический отражатель 5, выполненный в виде шарового сегмента, геометрический центр которого находится в точке искрового разряда, а радиус составляет 0,05 радиуса отражателя 1. По периметру дополнительного отражателя 5 закреплены четыре одномерных ультразвуковых датчика 6 для лоцирования конкремента во внешнем фокусе системы.

Устройство работает следующим образом. Перед началом процедуры устройство подводят к телу пациента и с помощью 4-х линейных ультразвуковых датчиков 6, направленных в фокульную точку 4, проводят лоцирование конкремента. При появлении отраженных от конкретмента сигналов в каждом датчике 6 обеспечивается наведение литотриптора на конкремент и условия для проведения его разрушения. При осуществлении разряда в искровом промежутке разрядника 3 генерируются ударные волны, большая часть которых попадает на поверхность сферического отражателя 1 и направляется в фокальную точку 4. Ударные волны, направляемые в противоположную от отражателя 1 сторону попадают на зеркальную поверхность шарового сегмента 5 и, отражаясь от него, на поверхность 1, также фокусируются в точке 4. Ударные волны, попавшие на отражатель 1 от искрового разрядника 3 и отражателя 5, имеют строго совпадающее направление, так как сферический сегмент 5 имеет геометрический центр в точке 3. Осуществление воздействия на конкремент одновременно прямыми и отраженными волнами приводит к повышенной концентрации энергии в точке 4 и более быстрому разрушению конкремента. При этом отсутствует плотный пучок энергии, патологически действующий на мягкие ткани биообъекта.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО РАЗРУШЕНИЯ КОНКРЕМЕНТОВ В ТЕЛЕ БИООБЪЕКТОВ, содержащее отражатель, выполненный в виде вогнутого тела вращения, и искровой разрядник, подключенный к генератору высоковольтных импульсов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения травматичности процедуры при одновременном сокращении времени ее проведения путем равномерного распределения энергии в пучке ударных волн, отражатель выполнен в виде шарового сегмента, а искровой разрядник расположен на центральной оси сегмента на расстоянии, равном 0,1 0,3 величины его радиуса от центра сферы, причем с противоположной стороны от разрядника имеется встречно расположенный отражатель в виде шарового сегмента, геометрический центр которого совпадает с зоной разряда, а радиус составляет 0,05 0,25 величины радиуса основного отражателя, при этом по внешнему периметру дополнительного отражателя расположены ультразвуковые датчики лоцирующего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1