Способ высокочастотного электрохирургического воздействия на биологические ткани

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии для рассечения и коагуляции мягких тканей организма. Способ включает подачу высокочастотного напряжения на рабочий инструмент, подачу токопроводящей среды в зону воздействия через рабочий инструмент и осуществление коагуляции. Предварительно токопроводящую среду получают ультразвуковым распылением раствора лекарственных препаратов в распылительной камере, под давлением 630-800 мм рт. ст. при температуре раствора 10 - 60^oС и вязкости 2•10^-4-2•10^-2 П. Способ позволяет повысить эффективность коагулирующего эффекта на плоских кровоточащих поверхностях, уменьшить глубину зоны коагуляции, уменьшить вероятность перфорации тонкостенных сосудов, обеспечить терапевтический и антисептический эффект за счет воздействия лекарственного препарата воздушно-капельной струи. 2 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии для рассечения и коагуляции мягких тканей организма.

Известен способ высокочастотного электрохирургического воздействия на биологические ткани, реализованный в электрохирургическом аппарате по патенту США 4040426, А 61 В 17/36.

Способ реализуют следующим образом. Генератор ВЧ-мощности формирует высокочастотный сигнал в диапазоне от 200 кГц, который подводится к рабочему инструменту, представляющему расположенные коаксиально игольчатый электрод и трубку, по которой подается инертный газ. Внутри корпуса рабочего инструмента расположено вспомогательное разрядное устройство для "поджигания" струи инертного газа и обеспечения прохождения высокочастотного электрического тока. При этом игольчатый электрод не касается поверхности биологической ткани.

Известный способ электрохирургического воздействия имеет ряд существенных недостатков, снижающих эффективность его использования в хирургической практике. К числу существенных недостатков следует отнести: - конструктивную сложность системы подачи и "поджига" инертного газа, значительные размеры рабочего инструмента и сложности с восполнением запасов инертного газа в процессе работы устройства; - при случайном касании игольчатым электродом поверхности мягкой ткани возможно возникновение глубокой коагуляции или ожогов, при этом возникает "нагар" на рабочей поверхности электрода; - данный способ не позволяет проводить резание мягких тканей.

Известен также способ высокочастотного электрохирургического воздействия на биологические ткани, используемый в электрохирургическом аппарате по патенту США 5505729, А 61 В 17/39. Способ заключается в следующем. Поток жидкости под давлением от 10 до 50 бар подается на рабочий инструмент и далее через отверстие диаметром от 0,05 до 0,2 мм поступает в зону воздействия, обеспечивая рассечение ткани. Одновременно к потоку жидкости подводится высокочастотное напряжение 1000 В и частотой 300 кГц. За счет прохождения ВЧ-тока по струе жидкости обеспечивается коагуляция ткани в зоне воздействия. В качестве жидкости используется физиологический раствор (5-20% NaCl).

Настоящий способ электрохирургического воздействия также имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих возможность его широкого использования в хирургической практике. К существенным недостаткам известного способа следует отнести: - сложность системы создания и регулирования давления струи жидкости; - настоящий способ электрохирургического воздействия и аппарат его реализующий имеют узкий круг применения, в основном для разрезания паренхиматозных тканей при операциях на печени; - при длительной операции в зоне операционного воздействия происходит скапливание жидкости, что осложняет ход операции и требует дополнительного включения хирургического отсасывателя.

Настоящее изобретение решает задачу устранения недостатков, характерных для известных способов высокочастного электрохирургического воздействия на биологические ткани. Кроме того, решается задача снижения деструкции ткани в области хирургического воздействия и использования в качестве токопроводящей среды для подведения высокочастотного тока в зону оперативного воздействия аэрозоля лекарственных препаратов.

Решение поставленной задачи достигается следующим образом. В способе высокочастотного электрохирургического воздействия на биологические ткани путем подачи высокочастотного напряжения на рабочий инструмент и токопроводящей среды - по каналу для ее подачи в зону воздействия и осуществления коагуляции биологической ткани, согласно настоящему изобретению предварительно токопроводящую среду получают путем ультразвукового распыления раствора лекарственных препаратов в распылительной камере. Раствор лекарственных препаратов подают в распылительную камеру под давлением 630-800 мм рт.ст. при температуре раствора 10-60^oС и вязкости 2•10^-4-2•10^-2 П.

При этом согласно настоящему изобретению высокочастотное пиковое напряжение подают в диапазоне от 600 до 4000 В, при частоте от 440 до 1760 кГц, а воздушный зазор между рабочим инструментом и поверхностью хирургического воздействия составляет 5-40 мм.

Технический результат настоящего изобретения заключается: - в повышении эффективности коагулирующего эффекта на плоских кровоточащих поверхностях; - в уменьшении глубины зоны коагуляции, что значительно уменьшает вероятность перфорации тонкостенных сосудов; - в обеспечении терапевтического и антисептического эффекта за счет воздействия лекарственных препаратов воздушно-капельной струи, что способствует быстрому заживлению операционной раны;
- в простоте аппаратной реализации.

Сущность настоящего изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где приведены:
фиг. 1 - блок-схема электрохирургического аппарата для реализации патентуемого способа;
фиг.2 - блок-схема рабочего инструмента.

Реализация данного способа электрохирургического воздействия на биологические ткани поясняется на примере электрохирургической установки, выполненной на базе высокочастотного электрохирургического аппарата "Политом-3".

Установка содержит (фиг.1) высокочастотный электрохирургический блок 1, блок коммутации 2, ультразвуковой генератор 3, компрессор 4, распылительную камеру 5, которая своей пневмомагистралью 6 соединена с пневматическим выходом компрессора 4, а пневмомагистралью 7 с пневматическим входом рабочего инструмента 8.

Высокочастотный электрохирургический блок 1 своим первым выходом соединен с входом блока коммутации 2, вторым выходом - с первым входом рабочего инструмента 8. Первый и второй входы высокочастотного блока 1 соединены с сетью 220 В, а третий и четвертый соответственно с первым и вторым выходами рабочего инструмента 8. Блок коммутации 2 своим первым выходом соединен с входом компрессора 4, а вторым выходом - с входом ультразвукового генератора 3, который своим выходом соединен с входом распылительной камеры 5.

Высокочастотный электрохирургический блок 1 предназначен для формирования высокочастотного напряжения, используемого для воздействия на биологические ткани через струю аэрозоля лекарственных препаратов и может быть выполнен в виде высокочастотного электрохирургического аппарата "Политом-3" (см. техническую документацию на аппарат "Политом-3" МСПМ.941611.001).

Блок коммутации 2 предназначен для подачи напряжения питания на ультразвуковой генератор 3 и компрессор 4, Конструктивно может быть выполнен на базе электромагнитных реле типа РЭН29 (см. техническую документацию на аппарат "Политом-3" МСПМ.941611.001).

Ультразвуковой генератор 3 предназначен для формирования сигнала возбуждения, поступающего в распылительную камеру 5, и может быть реализован аналогично генератору ультразвукового ингалятора "Ореол" (см. техническую документацию на ингалятор ультразвуковой "Ореол" ВКНЖ.941582.001 ТУ).

Компрессор 4 необходим для создания избыточного давления в распылительной камере 5 и пневмомагистрале 7 и может быть выполнен по известной схеме (см. техническую документацию на ингалятор переносной ИП-211П ТУ92-0482101.036-96).

Пневмомагистраль 6 обеспечивает подачу воздуха в распылительную камеру 5 для создания в ней избыточного давления и представляет собой тонкостенную пластиковую трубку.

Пневмомагистраль 7 обеспечивает подачу аэрозоля лекарственных препаратов в рабочий инструмент и представляет собой тонкостенную пластиковую трубку.

Рабочий инструмент 8 обеспечивает нагрев и подачу аэрозоля лекарственных препаратов в зону воздействия, управление включением/выключением высокочастотной мощности и потока аэрозоля. Конструктивно рабочий инструмент может быть выполнен как указано на фиг.2. Он содержит корпус 9 с клавишей управления 10. В полости корпуса 9 расположены разъем 11 для подключения к высокочастотному электрохирургическому блоку 1, разъем 12 для подключения к высокочастотному электрохирургическому блоку 1, разъем 13 для подключения пневмомагистрали 7 к распылительной камере 5, нагреватель 14, канал для подачи аэрозоля лекарственных препаратов в зону воздействия 15. На дистальном конце корпуса 9 установлена контактная форсунка 16.

Клавиша управления 10 представляет собой механический коммутирующий элемент, соединенный через разъем 11 с электрохирургическим блоком 1, и обеспечивает включение/выключение мощности и подачи аэрозоля. В качестве коммутационных элементов могут использоваться переключатели типа ПкН159 АУБК 642.130.004 ТУ.

Нагреватель 14, подключенный через разъем 12 к электрохирургическому блоку, служит для нагрева потока аэрозоля лекарственных препаратов в целях уменьшения конденсата в области хирургического воздействия и может быть выполнен в виде спирали из высокоомного металлического сплава с коаксиально расположенной трубкой для подвода нагреваемого потока аэрозоля. Конструктивно может быть реализован аналогично нагревателю тА5.863.059 (см. техническую документацию на ингалятор переносной ИП-211П ТУ 92-0482101.036-96).

Патентуемый способ электрохирургического воздействия на биологические ткани осуществляют следующим образом.

Включают электрохирургическую установку в сеть 220 В. В высокочастотном блоке 1 (фиг. 1) формируют все необходимые напряжения питания и режимы работы. Врач с помощью органов управления блока 1 (на фиг.1 не приведены, а представляют собой псевдосенсорные клавиши) устанавливает требуемые электрические параметры воздействия (см. таблицу).

Величина пикового напряжения и частота определяются исходя из требований операционной методики. Для проведения коагуляции, например, на плоской кровоточащей поверхности устанавливают высокочастотное пиковое напряжение 2-3 кВ и частоту 880-1760 кГц.

В качестве раствора лекарственных препаратов могут быть использованы растворы различных терапевтических препаратов или антисептиков, например хлоргексидин 0,5%-ный водный раствор, перекись водорода 3%-ный водный раствор и т.п.

Растворы лекарственных препаратов помещают в распылительную камеру 5 при параметрах, указанных в таблице 1. Например, (исходя из свойств лекарственного препарата и требований операционной методики) устанавливают давление 760 мм рт.ст., температуру 36-40^oC и вязкость 2•10^-3 пуаз.

Далее, с помощью клавиши 10, расположенной на рабочем инструменте 8, врач включает подачу потока аэрозоля лекарственных препаратов, направленного в зону хирургического воздействия. Скорость струи и ее плотность 4 (на схеме не приведены и представляют собой ручки или клавиши). Величина скорости потока и его плотность определяются исходя из требований операционной методики.

Одновременно с подачей струи аэрозоля к рабочему инструменту 8, подают высокочастотное напряжение от блока 1, которое через контактную форсунку 16 подводится к струе аэрозоля, которая является средой для подведения высокочастотного электрического тока к объекту воздействия.

В целях уменьшения конденсации поток аэрозоля лекарственных препаратов, проходя через рабочий инструмент 8, нагревают до 30-45^oC. Нагрев обеспечивается за счет выделения части мощности, подводимой от высокочастотного электрохирургического блока 1 к рабочему инструменту 8 в нагревателе 14.

Таким образом, поток аэрозоля через полость рабочего инструмента 8 подают в зону хирургического инструмента. Температура аэрозоля на выходе из рабочего инструмента составляет 30-45^oC, а величина зазора между рабочим инструментом и поверхностью хирургического воздействия (исходя из выбранных параметров высокочастотного воздействия, требований операционной методики и используемых лекарственных препаратов) составляет 5-40 мм.

Предварительные испытания разработанного способа электрохирургического воздействия на биологические ткани подтвердили его несомненное преимущество и широкие возможности. Так, при воздействии на плоские поверхности при данном способе значительно уменьшается глубина зоны коагуляции, что снижает травматическое воздействие, обеспечивается более равномерный нагрев ткани за счет использования в качестве токопроводящей среды аэрозоля лекарственных препаратов.

Формула изобретения

1. Способ электрохирургического воздействия на биологические ткани путем подачи высокочастотного напряжения на рабочий инструмент и токопроводящей среды - по каналу для ее подачи, в зону воздействия и осуществления коагуляции биологической ткани, отличающийся тем, что предварительно токопроводящую среду получают путем ультразвукового распыления раствора лекарственных препаратов в распылительной камере, подаваемого в нее под давлением 630-800 мм рт. ст. при температуре раствора 10 - 60^oС и вязкости 2•10^-4-2•10^-2 П.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подают пиковое высокочастотное напряжение в диапазоне от 600 до 4000 В, при частоте от 440 до 1760 кГц.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздушный зазор между рабочим инструментом и поверхностью хирургического воздействия составляет 5÷40 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3