Результат интеллектуальной деятельности: Способ интраоперационной визуализации кровеносной сети полых органов в абдоминальной хирургии и диафаноскоп с телескопическим светоизлучающим зондом для выполнения хирургических операций на полых органах в абдоминальной хирургии

Группа изобретений относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использована во время проведения операций (манипуляций) в абдоминальной хирургии, а именно для наружной интраоперационной подсветки кишечника и пищевода на большом протяжении.

Успех оперативного вмешательства в значительной мере определяется распознаванием очагов поражения в операционном поле. Задачи операционной визуализации многогранны и не одинаковы по сложности и содержанию в различных случаях. Они включают определение патологического очага, его природы, протяженности поражения, сопутствующих изменений, выявление источника кровотечения, определение жизнеспособности стенки полого органа, идентификация анатомических и патологических образований. Многое в операционном поле остается невидимым. Достаточно небольшого слоя поверх лежащих тканей или расположения образований во внутренних слоях стенки органа для того, чтобы их нельзя было видеть, многое определяется пальпаторно во время проведения операции.

Одним из способов визуализации является метод трансиллюминации, который представляет собой оценку тенеобразования в проходящем свете через исследуемый объект. Этот метод нашел широкое применение в медицине для обнаружения периферических вен [1], исследования внутренних оболочек глаза [2], исследования твердых тканей зуба [3].

В открытой хирургии также давно известен способ трансиллюминации, применяемый для изучения структуры сосудов, питающих полые органы брюшной полости, трахеи, пищевода и др [4-6]. Устройства для освещения внутренних тканей и органов пациента включает в себя массив светодиодов. Расположение массива светодиодов зависит от конфигурации устройства и процедуры, для которой устройство используется.

Для удаления новообразования разработаны многочисленные методики с эндоскопическим и лапаротомным подходом. В абдоминальной хирургии основным способом удаления рака 3-4 стадии является экстирпация пораженной области в пределах здоровых тканей с анастомозом конец в конец.

Наибольшую известность получили научные труды И.И. Грекова в области абдоминальной хирургии. Разработанные им способы резекции сигмовидной кишки (1910 г., 1924 г.) вошли в практическую хирургию как операции «Греков I» и «Греков II» [7]. Из одномоментных резекций можно указать на способ «Греков I» с эвагинацией кишечника. Технически эвагинация производится путем введения в просвет прямой кишки корнцанга с укрепленной на нем пуговкой Мерфи, вокруг которой толстой нитью фиксируется низводимый отрезок пораженной кишки. Однако в данном методе отсутствует подсветка для исследования органов и тканей в проходящем свете.

Таким образом, поиск новых методов хирургического вмешательства направленных на удаления новообразований полых органов является актуальной задачей современной реконструктивной хирургии.

Прототипом создания настоящего решения является «Способ интраоперационной визуализации трубчатой структуры» [8]. Данный способ рекомендован для визуализации протоков, мочеточников или кровеносных сосудов во время операций. Способ обеспечивает сокращение длительности операции за счет уменьшения травматизации тканей и повреждений полого органа. Внутрь трубчатой структуры вводят световод с закругленным концом путем прокола стенки или через естественные пути. Освещают орган изнутри монохроматическим светом с интенсивностью, достаточной для наружной визуализации через окружающие мягкие ткани контуров оперируемого органа. По свету определяют расположение оперируемого органа.

Однако выход света на конце световода не дает равномерного диаметрального светового излучения для визуализации стенок полого органа на большом протяжении, а форма не позволяет проводить эвагинацию полого органа.

Достигаемым техническим результатом является интраоперационная визуализация оперируемого органа при эвагинации в абдоминальной хирургии.

Способ реализации интраоперационной визуализации оперируемого органа при эвагинации осуществляется с помощью созданного нами диафаноскопа с телескопическим светоизлучающим зондом. Телескопический светоизлучающий зонд вводится внутрь оперируемого полого органа.

Диафаноскоп (фиг. 1) включает: телескопический светоизлучающий зонд 1 и корпус 2.

Телескопический светоизлучающий зонд (фиг. 2), состоящий из поливинилхлоридной (ПВХ) трубки 3 с внешним диаметром 5-10 мм и длиной от 500 до 1500 мм и фторопластовой трубки 4, с внешним диаметром 2-3,5 мм и длиной от 500 до 1500 мм; двух разъемов 5 для подсоединения к корпусу 2; разветвителя 6 предназначенного для разведения зонда к разным разъемам корпуса 2; основной светоизлучающей оливы 7 с внешним диаметром 18 мм и длиной 13 мм, и вспомогательной светоизлучающей оливы 8 с внешним диаметром 10 мм и длиной 11 мм, со спектром излучения в диапазоне от УФ до ИК включительно; монтажных проводов идущих от светоизлучающих олив 7, 8 через поливинилхлоридную (ПВХ) трубку 3 и фторопластовую трубку 4 к разъемам 5 телескопического зонда.

Основная светоизлучающая олива (фиг. 2а), включает в себя корпус основной светоизлучающей оливы 9, выполненный из материала разрешенного к применению в медицине, со штуцером 10, в виде единой детали и является полым. Штуцер 10 имеет насечки в виде елочки для наиболее лучшей фиксации. На корпус основной светоизлучающей оливы 9 залита оптически прозрачная линза 11. Светодиодные кристаллы 12 с помощью токопроводящего клея расположены по кругу на первом кольце 13 в количестве от 4 до 12 шт. под углом от 30 до 90 градусов друг от друга. Расположение светодиодных кристаллов 12 по кругу, позволяет получить равномерное диаметральное световое излучение непосредственно в области оперируемого органа. Первое кольцо 13 со светодиодными кристаллами 12 и второе кольцо 14, изготовлены из токопроводящего материала с серебряным покрытием для защиты от коррозии, соединены золотой проволокой 15 при помощи точечной электросварки для обеспечения неразъемного электрического контакта. Монтажный провод выводится через отверстие 16 и припаивается к первому кольцу 13 и второму кольцу 14 для обеспечения электрического соединения с корпусом 2. Монтажный провод расположен в изоляционной трубке 17, предназначенной для защиты проводов при механической чистки внутреннего канала гибкой трубки. Для предотвращения замыкания на корпус основной светоизлучающей оливы 9, при подаче напряжения на светоизлучающие кристаллы 12, устанавливается диэлектрик 18, поскольку корпус основной светоизлучающей оливы 9 во время проведения операции имеет непосредственный контакт с органами пациента. Диэлектрик 18 предназначен для предотвращения замыкания при подаче напряжения. Полость 19 корпуса основной светоизлучающей оливы 9 для размещения вспомогательной светоизлучающей оливы.

Вспомогательная светоизлучающая олива (фиг. 2б) включает в себя полый корпус вспомогательной светоизлучающей оливы 20, выполненный из материала разрешенного к применению в медицине. Светодиодные кристаллы 21 с помощью токопроводящего клея расположены по кругу на первом кольце 22 в количестве от 4 до 12 шт. под углом от 30 до 90 градусов друг от друга. Расположение светодиодных кристаллов 21 по кругу, позволяет получить равномерное диаметральное световое излучение непосредственно в области оперируемого органа. Первое кольцо 22 со светодиодными кристаллами 21 и второе кольцо 23, изготовлены из токопроводящего материала с серебряным покрытием для защиты от коррозии, соединены золотой проволокой 24 при помощи точечной электросварки для обеспечения неразъемного электрического контакта. Для предотвращения замыкания на полый корпус вспомогательной светоизлучающей оливы 20, при подаче напряжения на светоизлучающие кристаллы 21, устанавливается диэлектрик 25, поскольку полый корпус вспомогательной светоизлучающей оливы 20 во время проведения операции имеет непосредственный контакт с органами пациента. Диэлектрик 25 предназначен для предотвращения замыкания при подаче напряжения. Гибкий тросик 26 диаметром 1-1,5 мм предназначенный для дополнительной жесткости конструкции склеен с полым корпусом вспомогательной светоизлучающей оливы 20 эпоксидным клеем 27. Гибкий тросик 26 расположен во фторопластовой трубке 28 поскольку фторопласт не вызывает иммунологических реакций, биологически и физиологически безвреден, а также для размещения внутри трубки монтажного провода. Монтажный провод выводится через отверстие 29 и припаивается к первому кольцу 22 и второму кольцу 23 для обеспечения электрического соединения с корпусом 2. На полый корпус 20 и часть фторопластовой трубки 28 отливается оптически прозрачная линза 30 из эпоксидного клея на платиновом катализаторе.

Корпус 2 (фиг. 3) оснащен кнопками включения и выключения 31; световой индикаторной линейкой показывающей уровень свечения 32; кнопками регулировки интенсивности свечения 33; разъемами 34 для подсоединения телескопического светоизлучающего зонда; аккумуляторной батареей; платой управления телескопическим светоизлучающим зондом; разъемом 35 для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ). При нажатии и удержании кнопки включения 31 в течение 5 секунд загорается одна из световых индикаторных линеек 32, обозначающая уровень заряда АКБ. Загорание пяти светодиодов на индикаторной линейке означает 100% заряд АКБ, четырех светодиодов - 80%, трех светодиодов - 60%, двух светодиодов - 40% и одного светодиода - 20%.

Указанные количественные значения конструктивных элементов телескопического светоизлучающего зонда являются оптимальными и очевидно, что в зависимости от анатомических особенностей (например, возраст пациента, рост и т.д.), данные размеры могут варьироваться, не изменяя при этом достигаемый результат.

Пример реализации:

При проведении операции в абдоминальной хирургии включается основная светоизлучающая олива при этом загорается зеленый свет световой индикаторной линейки на корпусе 2 означающий минимум свечения основной светоизлучающей оливы. Телескопический светоизлучающий зонд вводится в прямую кишку 36 пациента через анальное отверстие 37 (фиг. 4). По мере необходимости увеличивается интенсивность свечения основной светоизлучающей оливы 7, при этом загораются светодиоды на световой индикаторной линейке. Свечение всех индикаторов на световой индикаторной линейке означает максимум светового излучения основной светоизлучающей оливы. Под визуальным контролем светового излучения через мягкие ткани телескопический светоизлучающий зонд продвигают по прямой кишке 36 к сигмовидной ободочной кишке 38, проходя область новообразования 39. Непосредственно в зоне новообразования интенсивность свечения ниже, чем в неизмененной ее части, что позволяет визуализировать его границы.

Таким образом, разработанный нами способ реализуется следующим образом. Основная светоизлучающая олива 7 обеспечивает визуализацию кровеносной сети оперируемого органа, что позволяет производить качественную оценку сосудов, а при наличии патологических образований их обнаружить.

Следующим этапом проводят иссечение прямой кишки 36 выше области новообразования 39 (фиг. 5) и при проведении эвагинации культю прямой кишки 36 временно фиксируют шелковой ниткой 40 за корпусом основной светоизлучающей оливы 7, для предотвращения выскальзывания. Перед проведением иссечения прямой кишки 36 проводят клипирование и перевязку кровеносных сосудов в проходящем свете.

Затем производят тракцию телескопического светоизлучающего зонда для эвагинации культи прямой кишки 36 (фиг. 6). При проведении эвагинации включают вспомогательную светоизлучающую оливу 8, при этом загорается зеленый свет светового индикатора на корпусе 2 означающий минимум свечения вспомогательной светоизлучающей оливы. По мере необходимости увеличивается интенсивность свечения вспомогательной светоизлучающей оливы, при этом загораются светодиоды на световой индикаторной линейке.

Затем, продвигают вспомогательную светоизлучающую оливу 8 дальше области новообразования 39 для дальнейшей резекции пораженной области (фиг. 7). Перед проведением резекции прямой кишки 36 проводят клипирование кровеносных сосудов и перевязку в проходящем свете. Остаток культи прямой кишки 36 анастомозируют с низведенной сигмовидной ободной кишкой 38.

Диафаноскоп с телескопическим светоизлучающим зондом позволяет быстрее определять местоположения кровеносных сосудов, проводить визуальный осмотр в проходящем свете на большом протяжении, сократить длительность операций и увеличить удельный вес органосохраняющих операций.

Возможны дополнительные варианты исполнения диафаноскопа с телескопическим светоизлучающим зондом:

- корпус основной светоизлучающей оливы 9 и полый корпус вспомогательной светоизлучающей оливы 20 (фиг. 2) могут быть изготовлены из неметаллического материала, разрешенного к применению в медицине, в таком случае диэлектрик между корпусами и токопроводящими кольцами со светоизлучающими светодиодами не нужен;

- возможно расположение основной и вспомогательной светоизлучающих олив друг за другом (фиг. 8), что обеспечит уменьшение диаметра олив;

- возможны другие способы расположения олив для обеспечения направленности света за счет отражателей 41, некоторые возможные варианты расположения олив представлены на фигуре 9;

- возможно изменение форм-фактора корпуса основной светоизлучающей оливы 9 и полого корпуса вспомогательной светоизлучающей оливы 20 (фиг. 2) за счет конструктивного изменения, что позволяет увеличить количество светодиодов и как следствие увеличить площадь свечения. Один из вариантов изменения форм-фактора корпуса основной светоизлучающей оливы 9 и полого корпуса вспомогательной светоизлучающей оливы 20 представлен на фигуре 10;

- разветвитель 6 телескопического светоизлучающего зонда (фиг. 2) может быть вращающимся отдельно от ПВХ трубок 3 на 360 градусов, что обеспечит «гибкость» использования телескопического светоизлучающего зонда, подключенного к корпусу 2 во время хирургических операций. На фигуре 11 представлен один из вариантов исполнения разветвителя. Вращение разветвителя обеспечивается за счет вращающихся штуцеров;

- возможно использование вместо гибкой ПВХ 3 и фторопластовой 4 трубок (фиг. 2) других видов гибких трубок, разрешенных к применению в медицине, например: силиконовые, резиновые и др., что позволяет подобрать необходимые трубки по физико-химическим свойствам и размерам;

- в корпусе 2 возможно использование различных видов дисплеев в том числе сенсорных (OLED, LCD, TFT, ЖК и др.) для отображения информации вместо световой индикаторной линейки 32 показывающей уровень свечения (фиг. 3).

Источники информации:

1. Зятьков Д.О., Глушков Г.С., Богомолов Е.Н., Шашев Д.В. Портативное устройство для визуализации подкожных вен. Биотехносфера. 2018; №1 (55): 15-18.

2. Козлова И.В., Рещикова B.C., Антонов А.А., Чиченков О.Н. Острый двусторонний увеитоподобный синдром, сопровождающийся трансиллюминацией радужки (клинический случай). ГЛАУКОМА. 2013; 3-1: 59-64.

3. Гранько С.А., Данилова Д.В., Белодед Л.В. Диагностика начальных кариозных поражений твердых тканей зубов. Современная стоматология. 2017; №4: 59-62.

4. Yi-Shan Liu, Hung-Chi Chen, Kuo-Piao Chung, Tzong-Shiun Li. Transillumination Instrument Facilitates Faster and More Accurate Dissection of Right Colon Segment for Oesophageal Reconstruction. ASIAN JOURNAL OF SURGERY. 2010; Vol 33 (2): 94-96.

5. Боцула O.H., Дамбаев Г.Ц., Соловьев M.M., Попов A.M. Способ интраоперационной оценки кровоснабжения тонкой кишки при острой мезентериальной ишемии. Вестник новых медицинских технологий. 2012; Т. XIX, №4: 78-79.

6. Abdelkader Boukerrouche. 15-year Personal Experience of Esophageal Reconstruction by Left Colic Artery-dependent Colic Graft for Caustic Stricture: Surgical Technique and Postoperative Results. Journal of GHR. 2016, №5(1), 1931-1937.

7. Моргошия Т.Ш. Вклад легендарного хирурга Ивана Ивановича Грекова в клиническую хирургию (к 150-летию со дня рождения) // Анналы хирургии. 2017. Т. 22, №6.

8. Патент RU №2160046 от 10.12.2000. Способ интраоперационной визуализации трубчатой структуры. Авторы: Тарасов А.Н.; Тарасов Д.А.