Устройство для лазерной ангиопластики

(53)5 А 61 В 17/36 ГО С УДАР СТВ Е ННЫ Й К ОМИТ Е ТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1;Е ,сОП ИСАН И Е ИЗО БР ЕТЕ Н И Я 14 5 б К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(711 Всесоюзный научно-исследовательскийинститут медицинского приборостроения иВсесоюзный кардиологический научныйцентр(56) Авторское свидетельство СССРМ 1596522, кл, А 61 В 17/36, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛР ЛАЗЕРНОЙ АНГИОПЛАСТИКИ(57) Цель - сокращение времени операций и повышение надежности устройства. Оно содержит катетер 8, размещенный внутри него гибкий волокнистый световод 2 и кварцевый наконечник 1 со сферическим концом. Наконечник 1 выполнен полым и состоит из цилиндра и колпачка, световод 2 установлен с возможностью продольного перемещения внутри цилиндра, На наконечник 1 нанесено металлическое покрытие, за исключением прозрачного пояса на цилиндре и центральной сегментной поверхности на его конце. 1 ил,Изобретение относится к медицинскойтехнике, а именно к устройствам для разрушения атеросклеротических образованийна стенках кровеносных сосудов,Цель изобретения - сокращение времени операции и повышение надежности устройства.На чертеже приведена схема устройства для лазерной ангиопластики,Устройство содержит кварцевый наконечник 1 в виде полого цилиндра с сферическим торцом, внутри которого находитсягибкий волоконный световод 2, включающий световедущую сердцевину 3, оптическую оболочку 4 и защитную оболочку (не 15показана). На поверхность кварцевого наконечника 1, эа исключением центрированного сегментной поверхности на торце 5 ипроксимального конца б, нанесено (например, методом вакуумного напыления) металлическое покрытие 7 из металла,обладающего высоким коэффициентом отражения лазерного излучения (например,хрома, титана или иного разрешенного кмедицинскому применению металла). Величина ненапыленной области 5 на цилиндрической поверхности колпачка состороны его крепления к катетеру 8, составляет 3-5 мм, при общей длине колпачка порядка 8 мм, и выбирается исходя иэ 30требования к температурной стойкостиматериала катетера 8. Наконечник 1 жесткокрепится к катетеру 8 с помощью специального термостойкого клея.Диаметр сферического торца наконечника 1 определяется уравнением 2 агсз 1 п (Ао/Пс) + агсз 1 п (б/О)-агсз 1 п (Ао/Пс)++агсз 1 п (с 1/ОЦ)-0, (1) где Ао - апертура пучка излучения при его 40 выходе в воздух иэ плоского торца световода;Пс - показатель преломления сердцевины световода,б - диаметр сердцевины световода; 45 О - диаметр сферического конца наконечника.Диаметр ненапыленной сегментной поверхности определяется выражением;50 д - Оз 1 п 1 агсз 1 п (б/О)+ 2 агсз 1 п(Ао/ПсП, (2) где б - диаметр центральной сегментной поверхности.Металлическое покрытие 7 на поверхности наконечника 1 служит для накопления 55 излучения внутри наконечника 1 Участок беэ покрытия на торце 5 наконечника 1 предназначен для пропускания излучения, выходя щего иэ световедущей сердцевины 3.При этом диаметр б центрированной сегментнои поверхности торца 5 по отношению кдиамегру наконечника 1 определяется формулой (2) и определяет степень нагреваметаллизированной части наконечника 1,так как изменение диаметра прозрачногосемента ведет к изменению накапливаемого внутри наконечника излучения,Уменьшать диаметр О ниже оптимальнойвеличины, найденной по формуле(2), нецелесообразно, так как это приводит к слишком большому нежелательному разогревунаконечника 1, что в конечном итонов можетпривести к травмированию стенок сосудапри операции. Нецелесообразно и увеличение диаметра д выше оптимальной величины, поскольку в этом случае длянеобходимого разогрева наконечника 1требуется значю ель ое увеличение егодлины, что усложняет устройство и приводит к невозможности введения катетера стаким наконечником в сосуд,Световод 2 установлен с возможностьюперемещения в катетере в продольном направлении и фиксации, например, эа счеткрепления в цанговом зажиме (не показан)на проксимальном конце катетера 8, Такоеперемещение световода 2 позволяет изменять положение торца световода 2 внутринаконечника 1 относительно прозрачнойповерхности торца 5.Устоойство используется следующимобразом.Проксимальный конец предварительновведенного в катетер световода 2 подсоединяют через согласующий узел к источникулазерного излучения (не показан). Дистальный конец световода 2 находится внутрицилиндрического наконечника 1,В качестве источника излучения можетбыть использован лазер видимого, ближнего ИК или УФ диапазона (0,3-1,5 мкм),Работающий в непрерывном или импульсно-периодическом режиме,Катетер 8 с введенным в него световодом 2 вводят в пораженный сосуд и подрентгеновским контролем подводят к патологическому объекту, Световод 2 в катетере8 вплотную приближают к участку беэ напыления на торце наконечника 1, Включаютисточник излучения. Лазерное излучениераспространяется по световоду 2 и выходитиэ его дистального торца, проходит черезпрозрачную сегментную поверхность торца5 на наконечнике 1 и попадает на облучаемый объект. При этом эа счет термическогоили фотохимического разрушения биоткани(в зависимости от выбранного источника)пробивается на некоторую глубину узкийпервичный канал, диаметр которого близокк диаметру световедущей сердцевины 3 све 16748840 45 50 55 товода 2. Пробивание первичного канала происходит аналогично использованию световода 2 без наконечника 1, т,е. все излучение, выходящее иэ торца световода 2 в пределах конуса, ограниченного апертурными лучами, проходит через сегментную поверхность торца 5 беэ нагревания наконечника 1 Происходит непосредственное воздействие лазерного излучения на патологический объект. Поскольку наконечник 1 обеспечивает центрировку дистального конца световода 2, опасность перфдрации стенки сосуда при таком воздействии существенно снижена по сравнению с известным.Затем отодвигают световод 2 от торца внутрь наконечника 1 на расстояние 3-4 мм, т.е, примерно до середины наконечника 1, Контроль этого перемещения можно осуществить на проксимальном конце кате:ера 8 (напримеР, посредством нанесения меток на выступающую из проксимального торца катетера 8 часть световода 2).При новом положении световода 2, зэ счет расходимости выходящего иэ светово да 2 излучения, диаметр пучка на торцовой поверхности наконечникастановится больше диаметра прозрачной сегментной поверхности торца 5 (так, при отодвигании световода 2 на 4 мм он составляет около 2 мм, что в 4 раза уменьшает величину световой энергии, выходящей наружу через прозрачное окно диаметром 1 мм), В результате, большая часть энергии лазерного излучения эа счет отражения и переотражения от металлического покрытия 7 остается внутри наконечника 1, Оставшаяся часть энергии, а также незначительная, часть переотраженной от металлического покрытия 7 энергии проходит через прозрачное окно, достигает тела патологического объекта и частично отражается от него обратно в наконечник 1, Плотность энергии внутри наконечника 1 увеличивается, что обеспечивает нагрев наконечника 1 до температуры порядка 200-300 С, достаточной для термического разрушения патологического объекта, Одновременно с разогреванием наконечника 1 осуществляют перемещение всего катетера 8 вдоль сосуда в тело объекта в направлении узкого первичного канала. При этом происходит расширение первичного канала эа счет теплового воздействия разогретой поверхности наконечника 1,Поскольку до необходимой температуры разогревается только та часть наконечника 1, которая имеет металлическое покрытие 7, а остальная площадь боковой поверхности остается сравнительно холод 5 10 15 20 25 30 35 ной, вероятность термического повреждения здоровых стенок сосуда вблизи патологического объекта значительно уменьшается, Кроме того, наличие первичного канала, играющего роль "направляющей" для продольного перемещения наконечника 1, дает возможность быстро внедрить наиболее разогретую часть наконечника 1 внутрь бляшки и, тем самым,дополнительно защитить здоровые стенки сосуда от возможного разрушающего воздействия.Вследствие теплового разрушения патологического объекта разогретым наконечником 1 происходит образование вторичного канала в теле патологического объекта диаметром, соответствующим диаметру наконечника 1 (порядка 3-4 мм) и достаточным для восстановления близкого к нормальному кровотока в сосуде,Перемещение катетера 8 внутрь объекта операции осуществляют до тех пор, пока он не вызывает ощущаемого хирургом сопротивления. Резкое увеличение сопротивления перемещению катетера 8 говорит о том, что первичный канал расширен по всей его длине. При этом длина образовавшегося вторичного канала несколько превышает длину первичного канала за счет того, что при операции его расширения за счет теплового воздействия на ткань поверхностью наконечника 1 продолжается воздействие на тело обьекта световой энергией лазерного излучения меньшей мощности, выходящего через прозрачное окно на торце наконечника 1, несколько увеличивающее длину первичного канала,В момент резкого увеличения сопротивления перемещению катетера 8 его прекращают и осуществляют перемещение световода 2 внутрь наконечника 1 к торцу с прозрачным окном с помощью цангового зажима. Снова пробивают узкий канал в теле объекта, диаметр которого равен диаметру торца световода 2 без наконечника 1, на некоторую глубину, Отодвигают световод 2 внутрь наконечника 1 на 3-4 мм от торца и повторяют операцию расширения первичного канала, как описано Последовательно повторяя процедуры перемещения световода 2 внутри наконечника 1 к торцу с прозрачным окном от него,а также перемещая катетер 8 вдоль сосуда внутри объекта, осуществляют пробивание канала в теле патологического объекта, достаточного диаметра для восстановления близкого к нормальному кровотока на всю глубину объекта,или его полное разрушение, Конец операции определяется с помощью рентгеновского контроля,1674818 Отсутствие металлического покрытия на проксимальном конце 6 наконечника 1 предохраняет катетер 8 от разрушения в месте его соединения с наконечником 1 при работе лазера на полной мощности (для Аг лазера 6-10 Вт). Составитель Ю, Порецкий Редактор И, Дербак Техред М.Моргентал Корректор М, КучеряваяЗаказ 2950 Тираж 9 а 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ф ормулв изобретенияУстройство для лазерной ангиопластики, содержащее катетер, размещенныйвнутри него гибкий волоконный световод,кварцевый наконечник со сферической торцовой поверхностью, диаметр которой определяется уравнением2 агсз 1 п (Ао/Пс) + агсз 1 п (б/О) -+агсз 1 п (б/ОП)-0,где Ао - апертура пучка излучения при еговыходе в воздух иэ плоского торца световода;Пс - показатель преломления сердцевины световода; б - диаметр сердцевины световода; О - диаметр сферического конца наконечника, на наконечник нанесено металлическое покрытие, за исключением 5 центральной сегментной поверхности, расположенной напротив торца световода концентрично ему, причем диаметр б 1 проекции центральной сегментной поверхности на секущую плоскость определяется 1 О равенством б 1- Оз 1 п(агсз 1 п(б/О) + 2 вгсз и (Ао/Пс),о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени операции и повыше ния надежности устройства, наконечник выполнен в виде колпачка в форме полого цилиндра, переходя цего в полусферу на выходном торце световод установлен с воэможностью продольного перемещения 20 внутри цилиндра, часть которого имеетпрозрачный пояс.