Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ БИОМАТЕРИАЛА ПРИ ПЕРИПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ КОЛЕННОГО СУСТАВА

Изобретение относится к медицинской технике, используемой в общей хирургии, травматологии, ортопедии и гнойной хирургии, а именно к устройствам для взятия диагностических проб биоматериала разнообразных видов (аспирата и биопленок) для цито- и бактериологического исследований при осуществлении выбора тактики лечения как медикаментозного, так и хирургического, адекватного распространенности инфекционного процесса в коленном суставе.

Известны различные конструктивные решения устройств для взятия диагностических проб тканей, включающих в себя полую трубку с заостренным дистальным концом для введения в ткани пациента к месту взятия биоматериала и сквозным центральным каналом, обеспечивающим возможность введения в него рабочего элемента разнообразной конфигурации в зависимости от вида ткани, например, некоторые из них:

- устройство для биопсии, в частности ткани щитовидной железы, описанное в патенте US 3630192, которое состоит из комплекта приспособлений, основными из которых являются: полая трубка - канюля с конически сужающейся в диаметре дистальной частью, устанавливаемая внутри канюли и предназначенная непосредственно для взятия пробы ткани полая игла с заостренным концом дистальной части и стилет, устанавливаемый внутри иглы;

- инструменты для пункционной биопсии, включающие заостренную с дистального конца полую трубку и установленный внутри нее с возможностью вращения и осевого перемещения шнека, позволяющего захватывать и удерживать пробу ткани [заявки US на изобретения 2008/0064984 и 2006/0253069, международная заявка WO на изобретение 2011/004776, патент RU на изобретение №2551957].

Однако конструктивные возможности данных устройств рассчитаны только для взятия биоматериалов мягкотканой и железистой структуры, не позволяя получать суставные экссудаты и фрагменты бактериальных биопленок с абиотических поверхностей.

Известно также устройство для пункции костного мозга [см. Информационные материалы: http://www.skalpil.ru/diagnostika-i-analizy/3169-punkciya-kostnogo-mozga.html], состоящее из иглы Кассирского с ограничителем, мандрена и шприца объемом в 10-20 мл, соединительный элемент которого выполнен с возможностью прочной фиксации к входному отверстию иглы.

Наиболее близким аналогом является «Устройство для взятия браш-биопсии со слизистой оболочки гортани» [патент RU на полезную модель №84690], содержащее трубку с расположенным в ее полости мандреном из упругого проволочного материала с рабочим участком в виде цилиндрической щетки с щетинками из эластичного материала. Трубка выполнена с глухим торцом и боковым врезом на дистальном конце.

Однако наиболее близкий аналог, как и все вышеуказанные аналоги, предназначены для взятия биоматериалов в конкретной анатомической области, что исключает возможность их применения при пункции крупных суставов в условиях активации инфекционного процесса, хотя некоторые конструктивные решения, имеющиеся в них, могут быть адаптированы под данную технологию. По данным литературных источников не было обнаружено устройств для взятия биоматериалов из коленного сустава, в связи с чем за аналоги были приняты конструкции, имеющие технические элементы, сходные с заявляемым устройством, но не сопоставимые по предназначению.

Вышеописанные устройства также не могут обеспечить возможность взятия двух видов биоматериалов, отличающихся по физическим характеристикам, через один инструментальный доступ. В свою очередь, наиболее близкий аналог может быть использован для снятия биопленки только со слизистых оболочек полых органов, так как его технические особенности не позволяют обеспечить прокол через мягкие ткани области сустава.

Задачей заявляемого изобретения является разработка устройства, обеспечивающего возможность взятия двух видов биоматериалов из коленного сустава, отличающихся по физическим характеристикам, через один инструментальный доступ в условиях активации инфекционного процесса.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что устройство для взятия биоматериала при перипротезной инфекции коленного сустава состоит из полой цилиндрической трубки с центральным сквозным каналом и рукояткой на проксимальном конце, стилета и упругого проволочного элемента с рабочим участком в виде цилиндрической щетки на дистальном его конце, причем со стороны входного отверстия на проксимальном конце трубка переходит во втулку с осевым каналом, образующим с центральным каналом трубки единый сквозной канал с обеспечением поочередного введения в него стилета и проволочного элемента с выходом острия стилета и рабочего участка проволочного элемента за пределы дистального конца трубки; внутренний диаметр втулки соответствует геометрическим размерам соединительных элементов шприца для возможности осуществления посредством последнего эвакуации суставного аспирата через единый сквозной канал; стилет с проксимального конца имеет рукоятку, адаптированную по форме под рукоятку трубки в виде пары выступ - отверстие с возможностью их плотного соединения; на проксимальном конце упругого проволочного элемента выполнена ручка в виде кольца для обеспечения его перемещения вдоль единого сквозного канала в направлении вперед-назад с целью снятия микробной биопленки с внешней поверхности эндопротеза внутри коленного сустава.

Технический результат заявляемого изобретения.

Такой технический прием, как выполнение основного элемента – трубки - с центральным сквозным каналом, дает возможность осуществить проведение нескольких манипуляций через один хирургический доступ, а именно, во-первых, введение стилета для выполнения прокола в коленном суставе, во-вторых, получение суставного экссудата для цитологического исследования, в-третьих, подвод к металлическим поверхностям имплантированного эндопротеза коленного сустава проволочного элемента с рабочим участком в виде щетки с обеспечением снятия биопленки при ее перемещении для бактериологического исследования. Совокупность конструктивных особенностей устройства позволяет работать с биоматериалами, различными по своему происхождению и физическим свойствам: одни являются жидкостями, другие - органической биопленкой. Изготовление элемента для снятия биопленок с поверхности эндопротеза в виде упругого проволочного материала позволяет легко манипулировать его рабочим участком, обеспечивая подход щетки к труднодоступным поверхностям имплантированной конструкции. Применение щетки цилиндрической формы способствует увеличению объема получаемого биоматериала и облегчению процесса снятия биопленок с абиотических поверхностей. Выполнение с проксимального конца трубки втулки с формой и геометрическими размерами, соответствующими соединительным элементам шприца, позволяет обеспечить вакуумный забор экссудата в цилиндр шприца путем их герметичного соединения, исключив возможность попадания гнойного содержимого в область хирургического вмешательства и распространения внутрибольничной инфекции. Наличие у каждого из элементов заявляемой конструкции с их проксимальных концов рукояток и ручек позволяет повысить эргономичность и точность выполняемых манипуляций.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг. 1-4, на которых изображено: на Фиг. 1 - полая цилиндрическая трубка, на Фиг. 2 - полая цилиндрическая трубка с введенным в ее единый сквозной канал стилетом; на Фиг. 3 - полая цилиндрическая трубка, герметично соединения с шприцем; на Фиг. 4 - полая цилиндрическая трубка с введенным в ее единый сквозной канал упругим проволочным элементом. На Фиг. 1-4 позициями 1-10 обозначены:

1 - полая цилиндрическая трубка;

2 - рукоятка полой цилиндрической трубки;

3 - втулка полой цилиндрической трубки;

4 - единый сквозной канал полой цилиндрической трубки;

5 - стилет;

6 - упругий проволочный элемент;

7 - рукоятка стилета;

8 - пара выступ-отверстие для плотного соединения рукояток полой цилиндрической трубки и стилета;

9 - рабочий участок упругого проволочного элемента в виде щетки;

10 - ручка упругого проволочного элемента в виде кольца.

Устройство для взятия биоматериала при перипротезной инфекции коленного сустава включает в себя полую цилиндрическую трубку 1 с центральным сквозным каналом и рукояткой 2 на проксимальном конце. Со стороны входного отверстия на проксимальном конце трубка 1 переходит во втулку 3 с осевым каналом, образующим с центральным каналом трубки единый сквозной канал 4. Внутренний диаметр втулки 3 соответствует геометрическим размерам соединительных элементов шприца для возможности осуществления посредством последнего эвакуации суставного аспирата через единый сквозной канал 4. Последний 4 выполнен с возможностью поочереднего введения в него входящих в комплект устройства стилета 5 и упругого проволочного элемента 6 с рабочим участком на дистальном его конце с обеспечением выхода острия стилета и рабочего участка проволочного элемента 6 за пределы дистального конца трубки 1. Стилет 5 с проксимального конца имеет рукоятку 7, адаптированную по форме под рукоятку 2 трубки 1 в виде пары выступ - отверстие 8 с возможностью их плотного соединения. Рабочий участок проволочного элемента 6 выполнен в виде цилиндрической щетки 9 с щетинками из эластичного материала. На проксимальном конце упругого проволочного элемента 6 выполнена ручка в виде кольца 10 для обеспечения его перемещения вдоль единого сквозного канала 4 в направлении вперед-назад с целью снятия микробной биопленки с внешней поверхности эндопротеза внутри коленного сустава.

Заявляемое устройство используют следующим образом. В положении больного лежа на спине с разогнутым коленом с соблюдением правил асептики и антисептики после осуществления местной инфильтрационной анестезии 0,25% раствором новокаина выполняют прокол коленного сустава троакаром в проекции медиального верхнего заворота, вводя его по направлению, параллельному надколеннику на 3-4 см выше последнего, удаляют стилет, присоединяют к втулке троакара шприц, осуществляют эвакуацию суставного аспирата через единый сквозной канал. Затем с внешней поверхности эндопротеза внутри коленного сустава цилиндрической щеткой упругого проволочного элемента осуществляют снятие микробной биопленки посредством его перемещения вдоль единого сквозного канала в направлении вперед-назад. Суставный биоматериал собирают в 2 сухие стерильные пробирки: в первую помещают материал для микробиологического культурального исследования, во вторую (с антикоагулянтом) - для подсчета цитоза, проведения цитологического и бактериоскопического исследований. По завершении диагностического исследования устройство извлекают, место вкола обрабатывают раствором антисептиков, накладывают асептическую повязку.

Пример.

Заявляемое изделие изготовлено в виде ряда опытных образцов. Были проведены испытания устройств на образцах изолированных коленных суставов свинок и боровков 2 категории для убоя с инфицированными имплантируемыми конструкциями, которые доказали обоснованность применения совокупности заявляемых конструктивных особенностей.