Результат интеллектуальной деятельности: КРИОХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к криоаппликаторам, и может быть использовано для локального замораживания тканей. Криохирургический аппарат предназначен для удаления небольших объемов патологически измененных тканей, инфильтратов, новообразований человека (кондилом, фибром, папиллом, гемангиом, кератозов, бородавок, старческое лентиго, капиллярных звездочек, татуировок, невусов, амелобластом, эпулис, келоидных и др. видов рубцов и т.д.) путем воздействия на них криогенных температур. Область применения аппарата: дерматология, косметология, стоматология, онкология, хирургия, гинекология, отоларингология и др.

Известен ряд криохирургических инструментов и аппаратов для локального замораживания тканей, в которых решается задача подачи хладагента (жидкого азота, закиси азота и др.) в локальную зону приложения медицинского инструмента (канюля, наконечники разного вида) и обеспечение воздействие холода в заданном температурном режиме. Как правило, такие аппараты состоят из сосуда с хладагентом и устройств подвода хладагента в зону его действия. Широко распространены две схемы забора из верхней части принудительным способом подачи хладагента или из нижней части сосуда самотеком.

Известен криодеструктор, содержащий резервуар для жидкого хладагента с горловиной, трубку забора жидкого хладагента из резервуара, трубку подачи хладагента со сменным наконечником, трубку отвода газокапельной смеси хладагента, предохранительный клапан (см. RU 2053719 кл. A61B 17/36, 10.02.1992).

Известный аппарат содержит рабочий наконечник открытого типа с расширительной камерой и систему откачки. В этом аппарате резервуар с жидким азотом снабжен теплоизолированной трубкой подачи хладагента и дросселем на входе, а на выходе канала отвода установлены электромагнитный затвор, соединенный с реле времени. Система откачки выполнена в виде форвакуумного насоса. На наконечнике дополнительно установлена сменная насадка, выполненная в форме тубуса, дистальный конец которой перекрыт мелкоячеистой сеткой.

Недостатками данного аппарата являются сложность и низкая надежность.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для криодеструкции - медицинский криоаппликатор с нижним забором хладагента (см. RU 2080096, кл. A61B 17/36, 27.05.1997), содержащий корпус из теплоизолированного материала, сосуд для хладагента (азота) и сообщающуюся с ним канюлю, на нижнем конце которой устанавливается заглушка с наконечником, к которой в свою очередь крепится съемная насадка, крышку с каналом для отвода паров хладагента из сосуда в атмосферу.

Недостатками данного аппарата являются недостаточно низкий коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала корпуса аппарата для длительного хранения хладагента, увеличенный расход хладагента при постоянной его подаче к сменной насадке в момент простоя аппарата, неудобство использования отдельной подставки, большая инерционность охлаждения сменной насадки из-за ее массивности, большой расход хладагента на охлаждение сменной насадки, низкая скорость охлаждения сменной насадки из-за образования пузырей хладагента в канюле вследствие его кипения хладагента, отсутствие возможности проведения операций в скрытых полостях различной глубины.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении указанных недостатков, в создании простой конструкции при одновременном обеспечении возможности проведения криохирургических операций на отдельных участках тканей наружных поверхностей и в скрытых полостях, обеспечении высоких теплоизоляционных качествах корпуса и элементов аппарата, обеспечении низкого расхода хладагента в процессе простоя аппарата, обеспечении удобства использования.

Технический результат достигается за счет того, что в аппарате для криодеструкции, содержащем корпус и крышку, в которой выполнен канал для отвода паров хладагента, сосуд для хладагента, канюлю для подачи хладагента из сосуда в съемную насадку, в крышке образованы первый, второй и третий дополнительные каналы, внутри сосуда установлены вертикально первая и вторая внутренние трубки, к крышке присоединены первая, вторая наружные трубки и первый штуцер, первая наружная трубка соединена одним концом с первым дополнительным каналом крышки, а другим концом - с канюлей через второй и третий штуцеры, образующие герметичное соединение трубки и канюли, съемная насадка выполнена в виде емкости с внутренней полостью, канюля свободным концом соединена с внутренней полостью съемной насадки, к которой также присоединена внутренняя вторая трубка посредствам третьей наружной трубки, четвертого штуцера, четвертой наружной трубки, первого штуцера и второго дополнительного канала крышки, первая внутренняя трубка соединена с каналом для отвода паров хладагента, к которому присоединена вторая наружная трубка, внутри сосуда на крышке установлен игольчатый клапан, соединенный с третьим дополнительным каналом.

Технический результат достигается также за счет того, что канюля является съемной и помещена в третью дополнительную трубку.

Технический результат достигается также за счет того, что вторая наружная трубка имеет U-образную форму.

Технический результат достигается также за счет того, что первая, вторая и третья наружные трубки имеют теплоизоляцию.

Технический результат достигается также за счет того, что корпус аппарата и сосуд для хладагента образуют вакуумную колбу.

Технический результат достигается также за счет того, что сосуд для хладагента выполнен в виде вакуумной колбы (например, стеклянной).

Технический результат достигается также за счет того, что в качестве хладагента используется жидкий азот.

На фиг.1 показана схема аппарата в рабочем положении.

Криохирургический аппарат содержит корпус 1 и крышку 2, в которой выполнен канал для отвода паров хладагента 3 и сосуд для хладагента 4, канюлю 5 для подачи хладагента из сосуда в съемную насадку 6. В крышке 2 образованы первый 7, второй 8 и третий 9 дополнительные каналы. Внутри сосуда 4 установлены расположенные вертикально первая 10 и вторая 11 внутренние трубки. К крышке 2 присоединены первая 12 и вторая 13 наружные трубки и первый штуцер 14. Первая внутренняя трубка 10 соединена с каналом для отвода паров хладагента 3, к которому присоединена вторая наружная трубка 13. Первая наружная трубка 12 соединена одним концом с первым дополнительным каналом 7 крышки 2, а другим концом - с канюлей 5 через второй 15 и третий 16 штуцеры, образующие герметичное соединение трубки 12 и канюли 5. Канюля 5 свободным концом соединена с внутренней полостью съемной насадки 6, к которой также присоединена внутренняя вторая трубка 11 посредствам третьей наружной трубки 17, четвертого штуцера 18, четвертой наружной трубки 19, первого штуцера 14 и второго дополнительного канала 8 крышки 2. Внутри сосуда 4 на крышке 2 установлен игольчатый клапан 20, соединенный с третьим дополнительным каналом 9.

В частном случае канюля 5 является съемной и помещена в третью наружную трубку 17. В частном случае вторая наружная трубка 13 имеет U-образную форму. В частном случае наружные трубки 12, 13 и 17 имеют теплоизоляцию 21, 22 и 23. К корпусу крепится расширяющееся основание 24. В частном случае корпус аппарата 1 и сосуд для хладагента 4 могут образовывать вакуумную колбу. В частном случае сосуд 4 может быть выполнен в виде вакуумной колбы. В частном случае в качестве хладагента используется азот.

Канюля 5 совместно с третьей наружной трубкой 13, третьим 16 и четвертым 18 штуцерами и теплоизоляцией 22 образуют съемную конструкцию, вводимую в скрытую полость для проведения операции. Данная конструкция может быть разной длины для осуществления возможности проведения криохирургических операций внутри скрытых полостей различной глубины. Канюля 5 помещена в наружную трубку 13 для уменьшения диаметра конструкции, вводимой внутрь скрытой полости.

Сосуд для хладагента 4 помещен в корпус 1 и образует совместно с ним вакуумную колбу, что позволяет снизить до минимума тепловой контакт между ними, а также снизить до минимума тепловой контакт между сосудом и ладонью хирурга, работающего с аппаратом. В этом случае и сосуд 4 и корпус 1 аппарата выполняются из прочных материалов: сосуд из металла или жесткого полимера, а корпус из металла. Сосуд 4 может быть выполнен из жесткого полимера с низкой теплоемкостью и низкой теплопроводностью для снижения расхода жидкого хладагента на его охлаждения при первоначальном его заполнении хладагентом. Корпус 1 выполняется из металла для отражения инфракрасного излучения, попадающего на аппарат из окружающей среды.

Съемная насадка 6 выполнена в виде немассивной тонкостенной емкости из материала с высокой теплопроводностью, что позволяет подавать хладагент непосредственно к оперируемой зоне внутрь съемной насадки, снижая потери хладагента на охлаждение самой насадки. Съемная насадка может быть любого размера и формы.

Работа аппарата осуществляется следующим образом.

Предварительно перед работой аппарат ставят вертикально на горизонтальную поверхность на основание корпуса 24 (нерабочее положение) горловиной вверх, с корпуса 1 снимают крышку 2. В сосуд 4 заливают жидкий хладагент (азот), устанавливают крышку 2 с внутренними трубками 10 и 11, игольчатым клапаном 20, наружными трубками 12 и 13, штуцерами 14 и 15. К наружной трубке 12 присоединяют канюлю 5 посредствам штуцеров 15 и 16, которые образуют герметичное соединение трубки 12 и канюли 5. Штуцер 16 объединяет канюлю 5, наружную трубку 17, четвертый штуцер 18 и теплоизоляцию 22 в единую конструкцию, которая может быть выбрана необходимой длины из готового набора в зависимости от глубины скрытой полости, внутри которой проводят операцию. Если операцию проводят на открытом участке тела, длина такой конструкции выбирается минимальной для удобства работы. Далее трубкой 19 соединяют штуцеры 14 и 18 для отвода газокапельной смеси из съемной насадки 6 в сосуд 4 аппарата. Трубка 19 может быть гибкой из полимера с низкой теплоемкостью, чтобы при случайном касании исключить локальное обморожение. Далее к канюле 5 и наружной трубке 17 присоединяют съемную насадку 6 необходимого размера и формы.

Для предотвращения возникновения избыточного давления внутри сосуда аппарата из-за испарения хладагента вследствие нагрева извне предусмотрен игольчатый клапан 20 без пружины. Игла игольчатого клапана перемещается под действием силы собственной тяжести и тяжести хладагента. В нерабочем положении аппарата игла предохранительного клапана находится на дне его корпуса под действием силы собственной тяжести, открывая седло, имеющее отверстие, соединенное с третьим дополнительным каналом 9 крышки 2. Стенки и дно корпуса предохранительного клапана перфорированы. Газообразный хладагент выходит из сосуда 4 через отверстия в корпусе клапана, отверстие седла клапана и третий дополнительный канал 9 крышки 2 в атмосферу.

Непосредственно перед работой аппарат переворачивают съемной насадкой 6 вниз, а основанием 24 корпуса 1 аппарата вверх. При этом игла игольчатого клапана 20 закрывает отверстие в седле клапана: игла прижимается к седлу под действием силы собственной тяжести и тяжести хладагента. Таким образом, предотвращается вытекание жидкого хладагента через предохранительный клапан.

При работе с аппаратом съемную насадку 6 прижимают к оперируемой области участка тела, при необходимости вводя съемную насадку 6 вместе с канюлей 5, наружной трубкой 17 и теплоизоляцией 22 внутрь скрытой полости тела до штуцера 18. Жидкий хладагент из сосуда 4 аппарата поступает самотеком через первый дополнительный канал 7 крышки 2 по наружной трубке 12 и канюле 5 в полость съемной насадки 6, где, испаряясь, охлаждает саму насадку и оперируемую зону, к которой приложена насадка. Испарившийся (газообразный) хладагент с каплями неиспарившегося жидкого хладагента (газокапельная смесь) поступает из съемной насадки 6 по второй наружной трубке 17 через четвертый штуцер 18, четвертую наружную трубку 19, первый штуцер 14, дополнительный второй канал 8 крышки 2 и по второй внутренней трубке 11 аппарата внутрь сосуда 4, создавая в нем небольшое избыточное давление, благодаря которому жидкий хладагент поступает быстрее из сосуда 4 в съемную насадку 6. Для предотвращения возникновения слишком большого давления внутри сосуда 4 газообразный хладагент выводится в атмосферу по первой внутренней трубке 10 аппарата, через канал для отвода паров азота 3 крышки 2, по второй наружной трубке 13 в атмосферу. При этом капли неиспарившегося жидкого хладагента из полости съемной насадки 6 остаются в сосуде 4.

Теплоизоляция 21, 22 и 23 наружных трубок 12, 13 и 17 позволяет защитить персонал и пациентов от локального обмораживания при случайном касании трубок.

После окончания работы с аппаратом его переворачивают съемной насадкой 6 вверх и ставят расширяющимся основанием 24 корпуса 1 на ровную плоскость. При этом игла игольчатого клапана 20 перемещается на дно корпуса клапана под действием силы собственной тяжести, открывая отверстие в седле для выпуска газообразного хладагента из сосуда 4 в атмосферу, а первая внутренняя трубка 10 перекрывается жидким хладагентом. При необходимости заменяют съемную насадку 6 и канюлю 5 совместно с наружной трубкой 17, штуцерами 16 и 18 и теплоизоляцией 22.

Изобретение позволяет создать простую конструкцию при обеспечении малой инерционности и высокой скорости охлаждения сменной насадки, низкого расхода хладагента в процессе простоя аппарата, высоких теплоизоляционных качествах корпуса и элементов аппарата, обеспечении возможности проведения операций внутри скрытых полостей тела и обеспечении удобства использования аппарата.