Криоультразвуковой скальпель

Ь/а = Н/2(Н + Ь),5 где а - толщина узкого торца клиновидного профиля обушка лезвия;Ь - толщина профиля режущей части 130 Н - ширина профиля режущей части;Ь - ширина продольного паза,Указанное соотношение учитываетанатомические особенности паренхиматозных органов, заключающиеся в большой подвижности ткани на границе разреза. Ткань, рассеченная режущейчастью лезвия, выбранной обоюдоострой,вступает в контакт с обушком практически без временной задержки за счет40 затекания к верхней кромке режущейчасти, Это обеспечивает промежуточную зону криовоздействия и повышаетскорость рассечения тканей с уменьшением кровопотери, Зксперименталь 45 ная ваРиация размеров а, Ь, Н и ипоказала, что наиболее высокий уровень гемостаза наблюдаетсяпри выполнении лезвия по указанному соотношению, Кроме того, клиновидная форма50снижает усилие рассечения ткани иустраняет травматические поврежденияпри операциях,Обушок 9 с теплообменником 1 О присоединен к трубопроводам подвода 5и отвода 6 хпадагента, Режущая часть8 соединена с ультразвуковым преобразователем 2 через трансформатор3. Датчик 4 ультразвука установленна ультразвуковом преобразователе Изобретение относится к медицинской технике, а именно к хирургическим криоультразвуковым инструментам.Цель изобретения - повьппение ско 5рости рассечения тканей с уменьшением кровопотери,На Лиг.1 изображен криоультразвуковой скальпель, общий вид; наиг,2 - сечение А-А на Лиг.1 (лезвиекальпеля); на Лиг.3 - вид Б-Б наг,2 (обушек лезвия),Криоультразвуковой скальпель содержит корпус 1, в котором установЛены ультразвуковой преобразователь 152, трансформатор 3 и датчик 4 ультразвука, трубопроводы подвода 5 и отода б хладагента, шейку 7 лезвиялезвие, состоящее из режущей части8, выполненной обоюдоострой,и обушка 9 выполненного клинообразным струбчатым теплообменником 10, в котором на стенках в шахматном порядкевыполнены выступы 11, отношение толщины которых к высоте равно 0,1 - 20,2, что обусловлено получением высокой холодопроизводительности теплорбменника, необходимой для получения гемостаза на паренхиматозныхОрганах. Выступы с такими размерамиОбеспечивают повышенную холодопроизводительность за счет анизотропии,,теплопереноса, которая проявляетсяВ преимущественном теплопереносевдоль выступов к стенкам полоститеплообменника, при этом образующаяся за счет интенсивного испаренияжидкого хладагента на стенках полости теплообменника газовая прослойка,имеющая низкую теплопроводность,неснижает холодопроизводительности,так как толщина этой прослойки меньше длины выступов, Основной потокхолода к стенкам теплообменника осуществляется через выступы, Подборуказанного соотношения размеров выступов проведен экспериментально. Выбор соотношения )0,2 приводит к снижению холодопроизводительности,таккак при выступах малой длины сказывается влияние газовой прослойки,Увеличение длины выступов, т,е.выбор отношения ( О, 1, пр актическине влияет на холодопроизводитепьностьно существенно увеличивает массу инструмента или же снижает его надежность в связи со снижением прочностивыступов, Отношение общей площадибоковых поверхностей выступов к площади стенок полости теплообменника равно 5-15. Данное соотношение подобрано экспериментально и соответствует случаю, когда холодопроизводительность теплообменника превышает теплопритоки к лезвию от оперируемого органа, При отношении площадей с 5 скальпель имеет дефицит холодопроиэводительности и происходит его залипание в ткани, при отношении )15 плотность установки выступов становится столь большой, что за счет высокого гидросопротивления для хлад- агента ухудшаются условия теплообмена, а также происходит залипание в ткани,В лезвии и шейке по всей их длине выполнен сквозной продольный паз между обушком 9 и режущей частью 8. Параметры лезвия выбираются из соотно- шения15636 45 52. В теле обушка 9 выполнены двапродольных отдельных сквозных канала12 и 13. В канале 13, сечение которого может быть произвольным, установлен датчик 14 температуры с выводами 15. В канале 12, выполненном цилиндрическим, на входе герметично установлена диэлектрическая вставка16 с глухим отверстием со стороныканала глубиной, равной 1-2 его диаметрам. В канале 12 также установлена соосно ему на диэлектрических опорах 17 коаксиальная линия 18,выступающий центральный проводник 19 которой введен в глухое отверстиевставки 16Криоультразвуковой скальпель работает следующим образом,Трубопроводы подвода 5 и отвода 206 хладагента присоединяются к системе питания хладагентом, ультразвуковой преобразователь 2 подключают квнешнему генератору электрическихультразвуковых конебаний с системой 25автоподстройки частоты, на вход которой подключают датчик 4 ультразвука. Датчик 14 температуры подключаютк внешнему индикатору, а коаксиальнуюлинию 18 датчика глубины промораживания ткани - к внешнему регистрирующему устройству.При включении системы питанияхладагентом в теплообменник 10 потрубопроводу 5 поступает хладагент,и происходит охлаждение обушка лезвия. Отработанный хладагент в видегазожидкостной смеси выводится изтеплообменника по трубопроводу 6,Время выхода инструмента на рабочуютемпературу при использовании хладагента (жидкого азота) и избыточномдавлении в системе питания (0,3 -0,5 атм) составляет 1,5-3 мин.Температура обушка 9 лезвия в процессеохлаждения контролируется с помощьюдатчика 14 температур по внешнемуиндикатору, При достижении рабочейтемпературы 80 - 120 К на источник2 ультразвука подается напряжение питания от внешнегр устройства (генератора), частота которого подстраивается на резонанс колебаний автоматически с помощью ультразвукового датчика 4.55В процессе операции предлагаемыйскальпель оказывает на рассекаемуюткань ультразвуковое и криогенноевоздействие. При этом гемостатический эффект ультразвука усиливаетсядействием низкой температуры, таккак рассеченная режущей частью 8 лезвия ткань подвергается затем глубокому (криогенному) охлаждению при контакте с обушком 9, отделенным от режущей части сквозным продольным пазом. Выполнение режущей части лезвия обоюдоострой, а обушка в клинообразным с размерами, удовлетворяющими упомянутой пропорции, обеспечивает протяженную зону криовоздействия на рассекаемую ткань и повыпает гемостатический эффект.В данном скальпеле можно управлять как амплитудой ультразвуковых колебаний режущей части лезвия, так и температурой его обушка, что позволяет выбрать оптимальный уровень криоультразвукового воздействия на оперируемую ткань. Оптимальное значение амплитуды ультразвуковых колебаний режущей части лезвия, установленное для каждого оперируемого органа опытным путем, задается уровнем возбуждения ультразвукового преобразователя 2 и поддерживается в процессе операции на этом уровне автоматически с помощью датчика 4. Температура обушка, контролируемая датчиком 1,4, регулируется изменением давления хладагента в трубопроводе 6. Оптимальное значение температуры. также подбирается опытным путем для каждого оперируемого органа, Высокая производительность теплообменника 1 О, достигнутая за счет установки в полости теплообменника выступов с указанными соотношениями размеров, обеспечивает криогенный уровень температуры обушка 9 при глубоком рассечении паренхиматозных органов, Возможность обеспечения оптимальных крио- и ультразвукового воздействий на рассекаемую ткань также повышает лечебный гемостатический эффект скальпеляСкорость рассечения ткани зависит от заданной глубины криовоздействия, В процессе операции глубина промораживания определяется с помощью датчика глубины промораживания, предс" тавляющего собой емкостный преобразователь, образованный коаксиальной линией 13, установленной в цилиндрическом канале 12 на диэлектрических опорах 17, центральный проводник которой введен в глухое отверстиевставки 16, Принцип работы датчикаоснован на регистрации изменения диэлектрической проницаемости оперируемой ткани при ее охлаждении (диэлектрическая проницаемость ткани5при положительных температурах равна 80, тогда как при отрицательныхтемпературах не превышает 5), Датчикобеспечивает экспрессный контрольглубины промораживания ткани до 5 мм,При операциях на паренхиматозных органах со скоростью рассечения обычного скальпеля глубина промораживаниясоставляет 1-2 мм, что обеспечиваетповышение лечебного гемостатического эффекта.Датчик работает следующим образом,По внешней коаксиальной линии подается сверхвысокочастотный сигналопределенной частоты, который за счетэлектрических свойств, зонда 19 пере -дается во внутреннюю линию, На выходе последней установлен измерительуровня сверхвысокочастотного сигнала, 25величина которого зависит (как указано) от диэлектрических свойствткани, контактирующей со вставкой 16.При замораживании ткани ее диэлектрическая проницаемость изменяется от 30значений. 80 ед. при положительныхтемпературах до значения 4-6 ед.при отрицательных температурах. Пос -кольку сверхвысокочастотное поле датчика проникает в ткань на опрецелен 35ную глубину, то выходной сигнал датчика связан с глубиной промерзанияткани. Таким образом, определениеглубины промораживания ткани сводится к измерению ур овня сверхвысо ко час - Ототного сигнала на выходе датчика исопоставлению его с тарировочной зависимостью,Выбор сверхвысокочастотного диапазона для работы датчика связан с тем, 5что на сверхвысоких частотах удаетсяреализовать неразрушающий локальныйконтроль глубины промораживания ткани,Диэлектрические свойства биологической ткани паренхиматозных органов5 Отаковы, что требуется выполнение определенных условий как при выборе ра.бочей частоты датчика, так и размеров зонда внутренней коаксиальнойлинии. В предлагаемом инструментечастота сверхвысокочастотного сигна 55ла составляет 1,25 ГГц, что позволяет реализовать высокую чувствительность датчика, а длина зонда датчика, соответствующая глубине глухогоотверстия во вставке 16, составляет 1-2 диаметра канала 12, Этот интервал длины, зонда оказывается оптимальным для датчика предлагаемойконструкции. Использование более коротких зондов существенно снижаетчувствительность датчика за счетуменьшения величины связи коаксиальных линий, при этом уменьшается диапазон контролируемой глубины промораживания ткани. Зависимость последнего параметра от длины зонда нелинейная, быстро спадающая при отношениидлины зонда к диаметру канала ( 1,Увеличение длины зонда, так что указанное отношение становится больше2, приводит к росту неконтролируемых потерь сверхвысокочастотного поля датчика и резкому снижению точности определения глубины промораживания ткани, Кроме того, при определенных длинах зонда для упомянутого соотношения ) 2 наблюдается неоднозначность измерений, что затрудняет контроль глубины промораживанияткани.Введение в криоультразвуковойскальпель ультразвукового датчика идатчиков температуры и глубины промораживания ткани позволяет автоматизировать процесс поддержания егорабочих характеристик при операциях, что повышает скорость рассечения тканей с уменьшением кровопотери и снижает вероятность послеоперационных осложнений,Формула изобретения1, Криоультразвуковой скальпель, содержащий корпус-рукоятку, в котором установлены ультразвуковой преобразователь, трансформатор и датчик ультразвуковых колебаний,трубопроводы подвода и отвода хпадагента, шейку лезвия, лезвие с трубчатым теплообменником, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения скорости рассечения тканей с уменьшением кровопотери, в лезвии и шейке лезвия выполнен по всей длине продольный паз между обушком и режущей частью, при этом обушок имеет клиновидную форму, трубчатый теплообменник размещен в обушке и соединен с трубопроводами подвода и отвода хпадагента, а режущая часть вые тираж 545 Подписное Заказ 1114 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 В ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 роизводственно-иэ 15636полнена обоюдоострой и соединена сультразвуковым транформатором,2. Скальпель по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что параметры5лезвия удовлетворяют пропорции где Ь . - толщина профиля режущей части лезвия;а - толщина узкого торца клиновидного профиля обушка лезвия;Н - ширина профиля режущей части лезвия;Ь - ширина продольного паза,3. Скальпель по п.2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на стенкахполости теплообменника выполнены выступы, отношение толщины которых квысоте равно 0,1 - 0,2, а отношениеобщей площади их боковых поверхнос 84 1 Отей к площади стенок полости теплообменника равно 5-15.4. Скальпель по п,3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в теле обушкавыполнены два продольных сквозныхканала, скальпель снабжен датчикамитемпературы и глубины промораживания, установленными в указанных канал ах5. Скальпель по п,4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что канал датчика глубины промораживания выполненцилиндрическим, в нем вход герметично заглушен диэлектрической вставкойс глухим отверстием со стороны канала глубиной, равной 1-2 его диаметра, соосно каналу на диэлектрическихопорах установлена коаксиальная линия, причем ее центральный проводник,введенный в отверстие вставки, является зондом датчика глубины промораживания,