устройство для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита, содержащее ультразвуковой генератор, акустический узел, волновод-инструмент со скошенным излучающим торцом, введенный в канал для подачи лекарственного раствора несущего корпуса аппликатора и сообщенный с полостью сменной воронки, присоединенной к несущему корпусу, штуцер для подачи лекарственного раствора из системы подачи в канал аппликатора и систему отвода отработанного лекарственного раствора из сменной воронки, включающую штуцер, сопрягающий патрубок, двухпозиционный кран и электроотсасыватель, отличающееся тем, что несущий корпус аппликатора выполнен в виде единого элемента из отражающего ультразвук полимерного материала, входное отверстие которого сопряжено с входным цилиндрическим участком волновода-инструмента, при этом на несущем корпусе аппликатора установлен с возможностью введения в соответствующий паз на входном цилиндрическом участке волновода-инструмента фиксирующий винт из отражающего ультразвук полимерного материала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущий корпус аппликатора и фиксирующий винт выполнены из полипропилена, а на внутренней поверхности образующей входного отверстия несущего корпуса аппликатора выполнены воздушные зазоры, например, в виде пазов различной геометрии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к устройствам, применяемым в оториноларингологии для консервативного лечения хронического тонзиллита, и может быть использовано в других отраслях медицины при лечении очагов воспаления, ран и раневой инфекции.

Известно устройство для ультразвуковой обработки небных миндалин (далее - миндалины) при консервативном лечении хронического тонзиллита [1], содержащее ультразвуковой генератор, акустический узел, соединенный с ультразвуковым волноводом-инструментом со скошенным под углом 45-60° излучающим торцом, осесимметрично помещенным в несущую (наружную) трубку, выполненную заодно с воронкообразным окончанием, соответствующим размеру обрабатываемой озвучиванием миндалины, имеющую входной и выходной штуцеры и сопряженную с держателем и демпфером ультразвука, центрирующими и закрепляющими относительно несущей трубки волновод-инструмент. При этом внутри несущей трубки размещены - трубка для подачи лекарственного раствора и перфорированный демпфирующий элемент, а снаружи - ограничитель с шаровым шарниром, обеспечивающим возможность перемещения и разворота несущей трубки относительно обрабатываемой миндалины.

Однако данное устройство, предназначенное для экспериментального обоснования и оценки эффективности использования низкочастотного ультразвука для консервативного лечения хронического тонзиллита, не может быть использовано в клинике при лечении пациентов, больных хроническим тонзиллитом. Это обусловлено следующим:

- устройство является конструктивно сложным и неудобным при клиническом применении у пациентов, больных хроническим тонзиллитом;

- конструктивное исполнение наружной трубки устройства, а именно заодно с воронкообразным окончанием, не учитывает большой разброс размеров патологически измененных миндалин, тем более у пациентов разных возрастных групп;

- трудностями осуществления дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации устройства, связанных со сложностью его разборки и сборки, наличием большого числа входящих в него деталей, выполненных из разных материалов, что не исключает при некачественной его обработке опасность инфицирования пациентов, в том числе особо опасной вирусной инфекцией, например ВИЧ, гепатиты и пр.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для осуществления способа лечения дифтерии [2], содержащее ультразвуковой генератор, акустический узел, волновод-инструмент со скошенным излучающим торцом, введенный в канал для подачи лекарственного раствора несущего корпуса аппликатора и сообщающийся с полостью сменной воронки, присоединенной к несущему корпусу, штуцер для подачи лекарственного раствора из системы подачи в канал аппликатора и систему отвода отработанного лекарственного раствора из сменной воронки, включающей штуцер, сопрягающий патрубок, двухпозиционный кран и электроотсасыватель.

Однако данное устройство, являясь достаточно эффективным как при лечении дифтерии [2], так и, прежде всего, при консервативном лечении хронического тонзиллита [3], имеет следующие недостатки, выявленные в процессе широкого его использования в клинике при лечении пациентов, больных хроническим тонзиллитом:

- конструкция устройства обусловливает сложную технологию его изготовления из большого количества деталей, выполняемых из дорогих и дефицитных материалов (нержавеющая сталь, высокотемпературный серебряный припой для соединения пайкой деталей устройства, фторопласт Ф-4);

- ненадежность фиксации и ориентации рабочего положения излучающего торца волновода-инструмента в направлении санируемой поверхности миндалины из-за возможности неконтролируемых, в процессе ее озвучивания, круговых и линейных перемещений волновода-инструмента относительно озвучиваемой миндалины, могущих привести к ее термомеханической деструкции;

- трудность осуществления дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации устройства, связанных со сложностью разборки и сборки входящих в него деталей, выполненных из разных материалов, что не исключает при некачественной его обработке опасности инфицирования пациентов, в том числе и особоопасной вирусной инфекцией, например ВИЧ, гепатиты и пр;

- невозможность использования устройства в качестве изделия медицинского назначения однократного применения из-за большой его стоимости и стоимости утилизации входящих в его состав дорогостоящих и дефицитных материалов.

Задача изобретения - упрощение конструкции устройства с улучшением условий озвучивания санируемой поверхности небной миндалины, а также обеспечение возможности однократного его применения.

Задача изобретения достигается тем, что в устройстве для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита, содержащем ультразвуковой генератор, акустический узел, волновод-инструмент со скошенным под углом излучающим торцом, введенный в канал для подачи лекарственного раствора несущего корпуса аппликатора и сообщенный с полостью сменной воронки, присоединенной к несущему корпусу, штуцер для подачи лекарственного раствора из системы подачи в канал аппликатора и систему отвода отработанного лекарственного раствора из сменной воронки, включающей штуцер, сопрягающий патрубок, двухпозиционный кран и элекстроотсасыватель, несущий корпус аппликатора выполнен в виде единого элемента из отражающего ультразвук полимерного материала, входное отверстие которого сопряжено с входным цилиндрическим участком волновода-инструмента, при этом на несущем корпусе аппликатора установлен с возможностью введения в соответствующий паз на входном цилиндрическом участке волновода-инструмента фиксирующий винт, выполненный из отражающего ультразвук полимерного материала.

Кроме того, несущий корпус аппликатора и фиксирующий винт выполнены, например, из полипропилена, а на внутренней поверхности образующей входного отверстия несущего корпуса аппликатора выполнены воздушные зазоры, например, в виде пазов различной геометрии.

Проведенный патентный поиск показал, что на дату подачи заявки на изобретение не известна конструкция устройства для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита с указанными отличительными признаками.

Возможность выполнения поставленной задачи изобретения обеспечивается предложенным устройством, конструкция которого реализует в лекарственном растворе акустические эффекты: кавитацию, акустические течения, переменное звуковое давление, звукохимические и звукокапиллярные процессы и пр., возникающие при передаче волноводом-инструментом от источника ультразвуковых колебаний к объекту ультразвукового воздействия - миндалине и способствующие достижению многофункционального воздействия на биоткань миндалины. Это достигается обеспечением строгой направленности и фиксации рабочего положения излучающего торца волновода-инструмента в сторону озвучиваемой миндалины при одновременной простоте предлагаемого технического решения, а также управлением уровнем потерь и демпфирования энергии ультразвука при его распространении по волноводному тракту волновода-инструмента и на границе раздела "аппликатор-волновод-инструмент". Указанное реализуется:

- упрощением конструкции устройства и вариантов его использования за счет применения технологически выгодного и дешевого способа изготовления несущего корпуса аппликатора (например, литьевой метод изготовления), позволяющего выполнение его в виде единого элемента из отражающего ультразвук недорогого полимерного материала, например из полипропилена, обеспечивающего при необходимости возможность однократного его использования из-за отсутствия деталей из дорогих и дефицитных материалов, а также в связи с простотой утилизации и вторичной переработки в новое изделие;

- упрощением конструкции устройства и увеличением вариантов его клинического использования (например, возможность однократного применения), снижающих опасность инфицирования пациентов, в том числе и особоопасной вирусной инфекцией;

- надежной фиксацией в аппликаторе волновода-инструмента за счет введения в его конструкцию простого элемента - фиксирующего винта из отражающего ультразвук полимерного материала, исключающего неконтролируемые круговые или линейные перемещения волновода-инструмента относительно озвучиваемой миндалины;

- снижением потерь энергии ультразвука на границе раздела "аппликатор-волновод-инструмент" за счет выполнения на внутренней поверхности образующей входного отверстия несущего корпуса аппликатора воздушных зазоров в виде пазов различной геометрии, увеличивающих отражение ультразвука от материала аппликатора и снижающих его нагрев в процессе озвучивания миндалины. Это обусловлено тем, что волновые сопротивления сред на границе раздела определяют условия отражения и преломления звука на границе этих сред. При этом коэффициенты отражения и преломления звука определяются отношением волновых сопротивлений контактирующих сред, наличием в общем объеме дополнительных границ раздела, образуемых полостями, заполненных воздухом, являющимся эффективным отражающим ультразвук фактором.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на Фиг.1 изображен общий вид устройства;

на Фиг.2 изображено устройство, вид А;

на Фиг.3 изображено устройство, сечение В-В (на виде А);

на Фиг.4 изображено устройство, сечение Б-Б (двухпозиционный кран в положении "открыто");

на Фиг.5 изображено устройство, сечение Б-Б (двухпозиционный кран в положении "закрыто");

на Фиг.6 изображено устройство, сечение Г-Г (на сечении В-В);

на Фиг.7 изображено устройство, сечение Ж-Ж (на сечении Г-Г);

на Фиг.8 изображена схема реализации устройством, например, метода ультразвуковой обработки миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита;

на Фиг.9 схематичное изображение динамики процесса санации миндалины от патологического содержимого при ее ультразвуковой обработке через промежуточный лекарственный раствор.

Устройство для ультразвуковой обработки небных миндалины при консервативном лечении хронического тонзиллита содержит (Фиг.1 - Фиг.9): ультразвуковой генератор (УЗГ) 1, акустический узел (источник ультразвуковых механических колебаний) 2, связанный через шпильку 3 с волноводом-инструментом 4, имеющим излучающую рабочую часть на конце в виде скошенного под углом 45-60° излучающего торца 4.1 для обработки миндалины 5 (Фиг.8), аппликатор 6 в виде несущего корпуса, представляющего собой единый элемент, сменную воронку 7. Аппликатор 6 снабжен каналом 8 для подачи лекарственного раствора в сменную воронку 7 из системы подачи лекарственного раствора и каналом 9 для удаления отработанного лекарственного раствора. Устройство содержит систему подачи лекарственного раствора, включающую емкость 10 с раствором (Фиг.8), подающий патрубок 11 с регулятором расхода, подающий штуцер 12, выполненный заодно с несущим корпусом аппликатора 6. В несущем корпусе аппликатора 6 установлен фиксирующий винт 13 для фиксации волновода-инструмента 4, выполненного, например, из титанового сплава ВТ 3-1 или ВТ-5.

Аппликатор 6, сменная воронка 7 и фиксирующий винт 13 выполнены из полимерного материала, отражающего ультразвук, например, полипропилена для снижения потерь энергии ультразвука на границе контакта (раздела) "волновод-инструмент-фиксирующий винт". Полимерный материал - полипропилен разрешен к применению в медицинских изделиях, контактирующих в процессе лечения с тканями организма. По всей образующей контакта внутренней поверхности входного отверстия несущего корпуса аппликатора 6 и волновода-инструмента 4 выполнены воздушные зазоры (Фиг.7), эффективно отражающие ультразвук, например, в виде пазов 14 различной геометрии (треугольной, прямоугольной и пр.). Кроме того, эти пазы дополнительно выполняют функцию лабиринтного уплотнения, герметизирующего канал 8 от просачивания лекарственного раствора во внешнюю среду при его циркуляции в системе "миндалина-воронка-аппликатор".

Канал 9 для удаления отработанного лекарственного раствора, выполненный в отводящем штуцере 15 оконечной фланцевой части несущего корпуса аппликатора 6, предназначен для удаления из сменной воронки 7 отработанного лекарственного раствора с экстрагированным, в поле ультразвука, патологическим содержимым озвучиваемой миндалины 5 (Фиг.8) посредством системы отвода отработанного лекарственного раствора из сменной воронки 7, включающей сопрягающий патрубок 16, двухпозиционный кран 17, имеющий входной штуцер 17.1 и отводящий штуцер 17.2, корпус которого выполнен заодно с несущим корпусом аппликатора 6, отводящий патрубок 18 и электроотсасыватель 19.

Устройство для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении пациентов, больных хроническим тонзиллитом, используют совместно с серийно выпускаемыми ультразвуковыми аппаратами типа "Тонзиллор", "Тонзиллор-2", "Тонзиллор-ММ", а также любым типом электроотсасывателя, обеспечивающим разрежение в сменной воронке 7 аппликатора 6 порядка 0,3-0,5 кгс/см ².

Устройство для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита у пациентов работает следующим образом.

По известным методикам производят общеклиническое обследование пациента, исследуют мазки из зева и носа на микрофлору, консультируют у терапевта и невропатолога. По результатам исследований и консультаций выбирают тактику лечения и виды применяемых лекарственных растворов.

Первоначально для подавления глотательного рефлекса проводят местную аппликационную или аэрозольную анестезию глотки раствором анестетика (декаин, лидекаин, пирмокаин и пр.), выбираемого в зависимости от возраста пациента и индивидуальной переносимости препарата. Пациента располагают в оториноларингологическом кресле в положении "полусидя" или "полулежа", голова повернута в сторону озвучиваемой миндалины 5.

После этого волновод-инструмент 4 через шпильку 3 соединяют с акустическим узлом 2, связанным с ультразвуковым генератором 1, и через входное отверстие канала 8 для подачи лекарственного раствора несущего корпуса аппликатора 6 вводят его по скользящей посадке и устанавливают в рабочее положение в канале 8 несущего корпуса аппликатора 6, а затем фиксируют фиксирующим винтом 13. Фиксирующий винт 13 проводят через опорную площадку Д (Фиг.6), выполненную вблизи входного отверстия несущего корпуса аппликатора 6, и вводят в соответствующий его положению паз Е (Фиг.6), выполненный на входном цилиндрическом участке волновода-инструмента 4. Этим исключают неконтролируемые круговые или линейные перемещения волновода-инструмента 4 относительно озвучиваемой миндалины и осуществляют фиксацию положения скошенного под углом излучающего торца 4.1 волновода-инструмента 4, строго направляя его в сторону озвучиваемой миндалины 5 (Фиг.8, 9). Затем на оконечную фланцевую часть несущего корпуса аппликатора 6 присоединяют с небольшим натягом сменную воронку 7 необходимого типа размера, рабочее отверстие которой выставляют параллельно скошенному под углом излучающему торцу 4.1 волновода-инструмента 4, что соответствует его направлению (рабочее состояние в процессе лечения) в сторону озвучиваемой миндалины 5 (Фиг.3, 8 и 9). Сменная воронка 7 имеет три типа размера: большой, средний, малый, - в зависимости от величины озвучиваемой в процессе лечения миндалины 5. После этого к штуцеру 12 (Фиг.8) для подачи лекарственного раствора через подающий патрубок 11 с регулятором расхода подключают емкость 10 с предварительно приготовленным лекарственным раствором, а к выходному штуцеру 17.2 двухпозиционного крана 17 присоединяют отводящий патрубок 18, соединенный с электроотсасывателем 19.

После этого на миндалину 5 накладывают сменную воронку 7, сопряженную с аппликатором 6 (Фиг.8, 9). Двухпозиционный кран 17 из положения "открыто" (Фиг.4) переводят в положение "закрыто" (Фиг.5) и включают электроотсасыватель 19. При создании вакуума порядка 0,3-0,4 кгс/см² в системе электроотсасывателя 19 двухпозиционный кран 17 переводят в положение "открыто" (Фиг.4). В этот момент в системе "миндалина-воронка-аппликатор-электроотсасыватель" создается разрежение порядка 0,3-0,4 кгс/см², благодаря чему сменная воронка 7 и сопряженный с ней аппликатор 6 плотно фиксируются на миндалине 5, с которой под действием вакуума частично удаляются белковые наслоения и патологическое содержимое лакун. Посредством созданного вакуума из системы подачи лекарственного раствора, включающей емкость 10 с лекарственным раствором, через подающий патрубок 11 с регулятором расхода, подающий штуцер 12 для подачи лекарственного раствора из системы подачи и канал 8 для подачи лекарственного раствора в сменную воронку 7 засасывается лекарственный раствор и обеспечивается его циркуляция в системе "миндалина-воронка-аппликатор-электроотсасыватель". При этом происходит взаимодействие лекарственного раствора с лакунами миндалины и патологическим содержимым, которое частично экстрагируется и насыщает циркулирующий лекарственный раствор. Отработанный лекарственный раствор из полости сменной воронки 7 через канал 9 для удаления отработанного лекарственного раствора в отводящем штуцере 15 оконечной фланцевой части несущего корпуса аппликатора 6, сопрягающий патрубок 16, двухпозиционный кран 17 и отводящий патрубок 18 всасывается в банку-сборник электроотсасывателя 19. Затем включают ультразвуковой генератор 1 и в процессе всего времени обработки миндалины 5 через циркулирующий лекарственный раствор производят ее непрерывное озвучивание в режиме кавитации при следующих акустических и технологических параметрах:

- частота ультразвуковых колебаний

волновода-инструмента - 26,5 кГц;

- амплитуда ультразвуковых колебаний излучающего

торца волновода-инструмента - 50-80 мкм;

- расстояние между излучающим торцом волновода-инструмента

и поверхностью озвучиваемой миндалины - не менее 5 мм;

- экспозиция ультразвукового воздействия - 60-90 сек;

- вид промежуточного лекарственного раствора, например: 1% раствор Н₂O₂, озонированный физиологический раствор, озонированные 5-10% масляные эмульсии типа "масло в воде" и другие антисептики окислительной группы, которые в сочетании с ультразвуком оказывают выраженное бактерицидное действие.

Возникающие в циркулирующем лекарственном растворе под действием высокоамплитудного ультразвука: кавитация, акустические течения и высоконапорные жидкостные струи, переменное звуковое давление и пр., направляемые на поверхность миндалины 5 (Фиг.9 а, б, в, г, д), обеспечивают разрушение и смыв поверхностных белковых наслоений (Фиг.9а), расширение и раскрытие устьев лакун (Фиг.9б), вымывание из них патологического содержимого, в том числе казеозных пробок (Фиг.9в), инициирование ультразвукового капиллярного эффекта в паренхиме и капиллярно-пористой лакунарной системе миндалины, сопровождаемых дополнительной экстракцией патологического содержимого, дренированием лакун и крипт (Фиг.9г) и импрегнацией в них лекарственного раствора (Фиг.9д). Указанное приводит к интенсификации процессов очистки миндалины 5 от патологического содержимого, инактивации патогенной микрофлоры, депонированию лекарственного вещества в очищенные в процессе ультразвуковой санации лакуны и крипты миндалины 5. Циркулирующий в полости сменной воронки 7 (в течение всего времени озвучивания) лекарственный раствор, в одной стороны, охлаждает область озвучивания, предотвращая термодеструкцию тканей миндалины, а с другой, с "отработанными" порциями раствора удаляет патологическое содержимое в банку-сборник электроотсасывателя 19. После завершения этапа озвучивания миндалины 5 двухпозиционный кран 17 аппликатора 6 устанавливают в положение "закрыто" (Фиг.5), выключают ультразвуковой генератор 1 и электроотсасыватель 19. Далее, на задержке дыхания больным снимают сменную воронку 7, сопряженную с аппликатором 6, с миндалины 5. Больной принимает положение "сидя". Аналогично по показаниям осуществляют ультразвуковую обработку второй миндалины с применением того же устройства.

После осуществления ультразвуковой обработки небных миндалин у пациента устройство разбирают. Контактировавшие с инфицированными тканями сменную воронку 7, аппликатор 6 и сопряженные с ним патрубки (подающий 11, сопрягающий 16 и отводящий 18) направляют на обработку согласно регламента МУ 287-113-98 "Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения".

Предложенное техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства путем технологически выгодного и дешевого способа изготовления несущего корпуса аппликатора в виде единого элемента из отражающего ультразвук полимерного материала при обеспечении надежной фиксации в аппликаторе волновода-инструмента за счет введения в его конструкцию простого элемента - фиксирующего винта из отражающего ультразвук полимерного материала, исключающего неконтролируемые круговые или линейные перемещения волновода-инструмента относительно озвучиваемой миндалины. Кроме того, в предложенной конструкции устройства обеспечено снижение потерь энергии ультразвука на границе раздела "аппликатор-волновод-инструмент" за счет выполнения на внутренней поверхности образующей входного отверстия несущего корпуса аппликатора воздушных зазоров в виде пазов различной геометрии, увеличивающих отражение ультразвука от материала аппликатора и снижающих его нагрев в процессе озвучивания миндалины. Наряду с упрощением конструкции устройства и улучшением условий озвучивания санируемой поверхности миндалины обеспечивается возможность вариантного использования основных рабочих элементов устройства (аппликатора, сменной воронки, фиксирующего винта):

- однократное применение устройства при лечении пациентов, состоящих в группах риска по особоопасным инфекциям. При этом контактировавшие с инфицированными тканями аппликатор, сменную воронку и фиксирующий винт в установленном порядке утилизируют. Повторное их использование исключается;

- однократное или индивидуальное применение устройства при лечении пациентов, не состоящих в группах риска по особоопасным инфекциям, например, в условиях платного приема. Обеспечивает благоприятное психоэмоциональное состояние пациента при осуществлении процедур с использованием предлагаемого устройства;

- многократное применение устройства при лечении пациентов, не состоящих в группах риска по особоопасным инфекциям. При этом, контактировавшие с инфицированными тканями аппликатор, сменную воронку и фиксирующий винт в установленном порядке направляют на обработку согласно регламента МУ 287-113-98 "Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения", а затем используют повторно при лечении этого же пациента. Возможно их многократное индивидуальное использование до потери эксплуатационных свойств, характерных для полимерных материалов.

Заявляемое устройство может быть использовано не только в оториноларингологии, но и при лечении воспалительных заболеваний, ран и раневой инфекции в хирургии, акушерстве и гинекологии, стоматологии, косметологии и пр.

К настоящему времени опытные образцы предлагаемого устройства в составе серийно выпускаемого аппарата ультразвукового оториноларингологического "Тонзиллор-ММ" (НПП "Метромед", г.Омск) успешно апробированы в лор-отделении Фонда "Медсанчасть-168" (г.Новосибирск) при консервативном лечении пациентов, больных хроническим тонзиллитом. В установленном МЗиСР РФ порядке для организации производства устройства для ультразвуковой обработки небных миндалин при консервативном лечении хронического тонзиллита разработаны: конструкторская документация, методические рекомендации по применению, программа и методики приемочных и клинических испытаний изделия и пр.

Источники информации

1. А.С. СССР N942768, кл. A61M 7/00, 1980.

2. Патент РФ N2099110, кл. A61N 7/00, 1994.

3. Педдер В.В., Овчинников Ю.М., Кротов Ю.А. и др. Низкочастотный ультразвук в лечении заболеваний лор-органов: Методические рекомендации. - Омск, 1999. - 60 с.