Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ГНОЙНО-СЕПТИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ

Изобретение относится к медицине, а именно к профилактике генерализованных гнойно-септических воспалительных осложнений у родильниц из группы высокого инфекционного риска в акушерско-гинекологической клинике.

Послеродовые гнойно-септические заболевания всегда составляли весьма важный в научном и практическом отношении раздел акушерства. Они развиваются в 4-6% случаев, этот показатель выше после кесарева сечения (11,8-89,5%). [Ахматова З.М., Воропаева С.Д. Пути снижения осложнений после кесарева сечения. Вопр. охр. мат., 1988, №12, с.35-39]. Эндометрит после самопроизвольных родов в настоящее время, по данным разных авторов, встречается, примерно, в 3% случаев, в то время как после абдоминального родоразрешения - у 19-30% и даже 95% родильниц. Частота раневой инфекции передней брюшной стенки после оперативного родоразрешения достигает 5,5-20,4%. [Ахматова З.М., Воропаева С.Д. Пути снижения осложнений после кесарева сечения. Вопр. охр. мат., 1988, №12, с.35-39].

Применение стандартных профилактических мероприятий не всегда оправданно, так как у пациенток, не входящих в группу высокого риска, это приводит к лишней медикаментозной нагрузке на организм родильницы и опосредованно влияет на новорожденного ребенка. [Давыдов А.И. Гнойно-септические осложнения операции кесарева сечения. Профилактика, диагностика, лечение. Новые технологии в акуш. и гин., 1997, с.13-18].

Известен способ профилактики гнойно-воспалительных осложнений после абдоминального родоразрешения, включающий назначение внутривенного введения антибактериальных препаратов [Гуртовой Б.Л., Кулаков В.И., Воропаева С.Д. Применение антибиотиков в акушерстве и гинекологии. Библиотека практич. врача. Актуальные вопр. Акуш. и гин., 1996, с.140]. Недостатком данного способа профилактики воспалительных осложнений после абдоминального родоразрешения является не всегда достаточная эффективность назначаемых препаратов, а также их токсическое влияние на печень, почки (до 14%), ЖКТ, индивидуальная непереносимость (10%), появление устойчивых штаммов микроорганизмов [Давыдов А.И. Гнойно-септические осложнения операции кесарева сечения. Профилактика, диагностика, лечение. Новые технологии в акуш. и гин., 1997, с.13-18].

Также известно устройство для профилактики гнойно-септических осложнений у родильниц высокого инфекционного риска, взятое в качестве прототипа [Заявка на патент №2010146249 от 12.11. 2010 г. «Способ профилактики гнойно-септических осложнений у родильниц высокого инфекционного риска и устройство для его реализации»]. Устройство содержит ультразвуковой высокоамплитудный аппарат с пьезокерамическим излучателем и специально изготовленным волноводом-инструментом из высокопрочного титанового сплава и узел для перемещения излучателя с волноводом-инструментом по внешней поверхности маточной области. Устройство также содержит систему внутривенного введения лекарственного раствора и управляющий клапан, разрешающий его подачу по команде таймера.

Наиболее серьезным недостатком данного устройства является механическая конструкция перемещения излучателя с волноводом- инструментом по внешней поверхности маточной области. Во-первых, она серьезно ограничивает возможности подгонки устройства под индивидуальные характеристики пациента, во-вторых, не позволяет менять пространственную характеристику воздействия, что существенно ограничивает возможности использования данного способа, и, наконец, механическая конструкция узла перемещения излучателя резко снижает надежность устройства в целом.

Техническим результатом является создание устройства для профилактики гнойно-септических осложнений у родильниц высокого инфекционного риска, обеспечивающего любую пространственную характеристику воздействия с неограниченными возможностями индивидуальной подгонки, большей эффективностью и надежностью работы.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для профилактики гнойно-септических осложнений, содержащее ультразвуковой генератор с командным устройством, пьезокерамический излучатель с контактным волноводом и систему для внутривенного введения лекарственного препарата с управляющим клапаном, согласно заявленному изобретению дополнительно содержит шарнирно связанную систему опорных гаек, равноудаленных друг от друга, дополнительные генераторы с командными устройствами и встроенные в гайки пьезокерамические излучатели, количество которых соответствует числу гаек, уложенных на ориентирующую прокладку, дополнительные программируемый микроконтроллер и панель индикации, причем пьезокерамические излучатели закреплены на уровне нулевых узлов в опорных гайках шарнирно связанной системы, пропущены через ориентирующие отверстия ориентирующей прокладки и подключены к выходам соответствующих ультразвуковых генераторов, командные устройства которых связаны с одними выходами программируемого микроконтроллера, другие выходы которого соединены с соответствующими входами панели индикации и управляющим клапаном системы внутривенного введения лекарственного препарата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен чертеж шарнирной системы с закрепленными на ней пьезокерамическими излучателями, а схема соединений электронных узлов показана на фиг.2. Шарнирная система содержит опорные гайки 3 (они могут быть выполнены с различной формой: кольцевые, прямоугольные, ромбические), в центральные резьбовые отверстия которых ввинчиваются ультразвуковые пьезокерамические излучатели 1.

При работе акустической колебательной системы [Новиков А.А., Шустер Я.Б., Негров Д.А. Особенности проектирования ультразвукового пьезокерамического преобразователя полуволновой длины. Омский научный вестник. - 2009. Сер.: Приборы, машины и технологии. - №3 (83). - С.194-198, где наглядно представлено распределение амплитуд продольных акустических колебаний по длине данной акустической системы]. При этом «нулевые» колебания (то есть колебания с нулевой или близкой к ней амплитудой) будут приходиться на область цилиндрического фланцевого участка концентрирующей накладки, поэтому расположение на этом участке накидной гайки позволит использовать ее для жесткого крепления всей колебательной системы в корпусе излучателя при минимальном воздействии элементов крепления на характеристики акустической системы. Вот эти области с «нулевыми» колебаниями и представляют собой нулевые узлы [Prokic M. Piezoelectric transducers modeling and characterization // MP Interconsulting. Le Locle, Switzerlend. - 2004. - 186 p.], а накидная гайка, приведенная на рисунке, выступает как опорная.

Опорные гайки 3 соединяются между собой шарнирными кольцами 2, свободно проходящими через специальные отверстия в опорных гайках 3. В нижней части шарнирной системы расположена ориентирующая (например, полиуретановая) прокладка 4, за нижний край которой выступают лишь рабочие торцы 5 ультразвуковых излучателей 1. Сигналы возбуждения излучателей поступают по жгутам 7 на контакты 6 пьезокерамических элементов ультразвуковых излучателей 1.

Схема соединений электронных узлов фиг.2 содержит программируемый микроконтроллер 8, управляющий по заданной программе последовательностью включения и временем работы командных устройств (2-1:2-n), в свою очередь определяющих режим работы ультразвуковых генераторов (3-1:3-n), каждый из которых подсоединен к своему излучателю (4-1:4-n). Для задания и контроля соответствующей программы озвучивания микроконтроллер 8 подключен к индикаторной панели 9, а для синхронизированной с ультразвуковым воздействием подачи лекарственного раствора соответствующий выход микроконтроллера подсоединен к управляющему клапану системы внутривенного введения лекарственного препарата 10.

Описанное устройство работает следующим образом.

Перед проведением процедуры сначала осуществляется установка системы внутривенного введения лекарственного препарата 10 и шарнирной системы с закрепленными на ней акустическими излучателями 1 в виде лечебного «коврика», устанавливаемого на поверхность маточной области.

Шарнирная система с закрепленными на ней излучателями 1 располагается на внешней поверхности маточной области за счет собственного веса, не требуя дополнительного прижима к поверхности тела пациентки, допуская наличие тканой прокладки, пропитанной лечебным раствором, между рабочими торцами волноводов и поверхностью тела. За каждым излучателем 4-1:4-n закреплен собственный ультразвуковой генератор 3-1:3-n, подключенный к персональному командному устройству 2-1:2-n, управляемому с помощью программируемого микропроцессора 8. Используя микропроцессор, лечащий врач задает режим воздействия с учетом послеродовых особенностей пациентки и устанавливает последовательность и время воздействия каждого излучателя и общее время процедуры. В случае если в памяти микропроцессора отсутствует необходимый режим последовательности включения ультразвуковых излучателей, осуществляется программирование микропроцессора путем подключения к ПК (персональному компьютеру).

Процедура подключения и программирования стала возможна благодаря наличию USB-разъема на панели прибора. Сам процесс программирования не требует знания архитектуры микропроцессора и языков программирования (Assembler, C++ и т.д.). Перед непосредственным воздействием ультразвуковых излучателей на маточную область проводится тестовая проверка выбранного режима воздействия, с помощью панели индикации 9, управляемой микропроцессором 8 и состоящей из светодиодов, на которой отображается последовательность включения низкочастотных ультразвуковых излучателей и время их воздействия на поверхность тела.

Одновременно с включением ультразвуковых генераторов включается электромагнитный клапан подачи лекарственного препарата от системы внутривенного введения 10.

Ультразвуковое воздействие осуществляется в течение 10-20 мин при следующих параметрах: амплитуда колебаний рабочих торцов волноводов A=4-20 мкм, частота колебаний 32-48 кГц.

Выбор указанных диапазонов изменения амплитуды и частоты определен тем обстоятельством, что при меньших амплитудах эффективность воздействия резко снижается, а при больших - возможен перегрев кожной поверхности при малых скоростях пространственного перемещения ультразвукового воздействия, частотные же пределы связаны с тем, что при нижних значениях частот начинает превалировать кавитационный эффект, а при верхних падает рабочая амплитуда и возрастает нагрев волновода.

Основой биологического действия ультразвука является его способность передавать свою энергию жидкостям и тканям организма. При этом происходят механические и физико-химические превращения, стимулирующие ряд биологических процессов. Кинетика ультразвуковой обработки биологических тканей рассматривается исходя из представления о том, что среда (проводник ультразвуковых волн), волновод и биологическая ткань являются целостной системой, которую условно считают гетерогенной.

Ускорение протекающих биологических процессов позволяет интенсифицировать диффузию. При озвучивании присутствует ряд вторичных эффектов, таких как формирование акустических гидропотоков, радиационное давление и пр. Возникающие при этом массоперенос и массообмен как непосредственно в биоткани, так и на границе жидкая лекарственная среда - биологическая ткань порождают турбулентное движение жидкой фазы, что приводит к интенсивному перемешиванию жидкости, изменяет градиент концентраций диффундирующего вещества и гидродинамику физиологических процессов.

Эффективность такого воздействия определяется следующими факторами:

- интенсификацией кровообращения за счет термического эффекта на торце волновода в области воздействия;

- конформидной перестройкой клеточных мембран, изменением их проницаемости и, как следствие, повышением проницаемости гематогенных барьеров;

- улучшением кровообращения вследствие вибрационного массажа тканей, происходящего за счет гидропотоков и радиационного давления;

- синергизм ультразвуковых колебаний и антисептиков. Известно, что при использовании в качестве акустической среды фурациллина и хлоргексидина ультразвук способствует проникновению антисептика в ткани, приближению его к возбудителю и повышению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.

При ультразвуковом воздействии на внешнюю поверхность маточной области при одновременном внутривенном введении лекарственных препаратов за счет аномального ультразвукового капиллярного эффекта обеспечивается более эффективное поступление в маточную область лекарственного препарата через кровь в связи с повышением проницаемости гематогенных барьеров. Фактически в зоне ультразвукового воздействия формируется режим аномального капиллярного кровообращения, обеспечивающий достижение лечебно-профилактического эффекта.

Таким образом, предлагаемое устройство способствует нормальному течению пуэрперия благодаря физиологическим воздействием на сократительную функцию эндометрия. Профилактирует развитие местных инфекционных осложнений за счет элиминации микробной флоры в лохиальном отделяемом, стимулируя процессы регенерации ткани и местного иммунитета.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества перед известными:

- в сравнении с традиционной методикой профилактики послеродового эндометрита (антибиотикопрофилактика) данная методика позволяет за более короткий срок экстракорпорально элиминировать микробную флору из лохиального содержимого полости матки;

- ультразвуковое воздействие позволяет осуществить дополнительный гемостаз в раневой поверхности, что способствует более быстрой репарации ткани и, соответственно, уменьшению раневой поверхности в матке;

- дополнительно происходит насыщение ткани раствором антисептика, обеспечивающее уменьшение количества инфекционных осложнений.

С использованием предлагаемого устройства экспериментально было пролечено 30 родильниц групп высокого инфекционного риска. В результате отмечено, что ультразвуковое воздействие на миометрий с одновременной внутривенной инфузией антибактериальных препаратов способствует лучшей сократимости миометрия, улучшает лабораторные показатели и ультразвуковой картины, что отражается на сокращении сроков пребывания в стационаре. При использовании данного устройства из всех наблюдаемых на 5-е сутки было выписано 93%, тогда как при сравнении с родильницами, у которых использовалась антибиотикопрофилактика по стандартным схемам, на 5-е сутки было выписано 40% родильниц (из 30 наблюдаемых родильниц). На 6-е сутки из контрольной группы были выписаны оставшиеся 7% женщин, тогда как из основной группы на 6-е сутки - 40%, и только к 8-суткам были выписаны оставшиеся 20% женщин. Таким образом, использование данной методики позволяет сократить количество койко-дней в 1,6 раза.