RU2061424C1 - Method and device for destroying biological tissues - Google Patents
Method and device for destroying biological tissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061424C1 RU2061424C1 SU5038345A RU2061424C1 RU 2061424 C1 RU2061424 C1 RU 2061424C1 SU 5038345 A SU5038345 A SU 5038345A RU 2061424 C1 RU2061424 C1 RU 2061424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biological tissue
- working end
- waveguide
- destruction
- wave guide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 238000000315 cryotherapy Methods 0.000 claims 2
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 61
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 18
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 16
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 8
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 7
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 5
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 5
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 3
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 3
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 3
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000002573 colposcopy Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 2
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 2
- 230000008807 pathological lesion Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 2
- 206010061819 Disease recurrence Diseases 0.000 description 1
- 206010019345 Heat stroke Diseases 0.000 description 1
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000002682 general surgery Methods 0.000 description 1
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 1
- 208000002741 leukoplakia Diseases 0.000 description 1
- 230000005741 malignant process Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008722 morphological abnormality Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии, онкологии, гинекологии и пр.и касается устройств комбинированного криоультразвукового воздействия на поверхностные опухоли. К известным методам лечения поверхностных предопухолевых и опухолевых заболеваний относятся диатермокоагуляция и диатермоконизация. Эти методы основаны на термическом воздействии на пораженные участки биоткани. Они не лишены недостатков: у 10-25% больных лечебный эффект отсутствует или в различные сроки возникают рецидивы, связанные со значительными по глубине и площади ожогами ткани, кроме того, возможны структурные тканевые изменения. The invention relates to medicine, in particular to general surgery, oncology, gynecology, etc., and relates to devices for combined cryo-ultrasound effects on superficial tumors. Known methods of treating superficial pre-tumor and tumor diseases include diathermocoagulation and diathermoconization. These methods are based on the thermal effect on the affected areas of biological tissue. They are not without drawbacks: in 10-25% of patients, the therapeutic effect is absent or relapses occur at various times associated with significant tissue burns in depth and area, in addition, structural tissue changes are possible.
Известно применение в клинической практике предраковых и раковых онкозаболеваний криохирургического метода, основанного на деструкции тканей (патологического очага) воздействием низких температур. Наряду с сравнительно малой травматичностью, хорошей регенерацией тканей, высоким антисептическим действием криогенного фактора, данному методу присущи и недостатки, связанные с тем, что зона криоповреждения варьирует в широких пределах, даже при постоянстве размеров криозондов и условий криодеструкции. Это осложняет вмешательство вблизи термолабильных структур. Кроме того, метод не позволяет обеспечить 1000% -ную гибель патологических клеток и не исключает диссеминацию их в глубь здоровых тканей и кровеносное русло, что может привести к рецидивированию опухоли [2]
Другим современным методом профилактики и лечения патологических состояний поверхностных структур тканей и органов является способ, основанный на деэпителизации измененных процессом тканей низкочастотным ультразвуком. Однако данный способ не обеспечивает полного разрушения и деэпителизацию измененной патологическим процессом ткани, что при наличии патологических клеток может вызвать их диссеминизацию и рецидив новых опухолей.Known application in clinical practice of precancerous and cancerous oncological diseases cryosurgical method based on the destruction of tissues (pathological focus) by exposure to low temperatures. Along with relatively low invasiveness, good tissue regeneration, and high antiseptic action of the cryogenic factor, this method also has drawbacks associated with the fact that the cryogenic damage zone varies over a wide range, even with constant cryoprobe sizes and cryodestruction conditions. This complicates the intervention near thermolabile structures. In addition, the method does not allow for 1000% death of pathological cells and does not exclude their dissemination deep into healthy tissues and the bloodstream, which can lead to tumor recurrence [2]
Another modern method for the prevention and treatment of pathological conditions of the surface structures of tissues and organs is a method based on de-epithelialization of tissue-altered tissue processes by low-frequency ultrasound. However, this method does not provide complete destruction and de-epithelialization of the tissue changed by the pathological process, which, in the presence of pathological cells, can cause their dissemination and relapse of new tumors.
Наиболее близок к заявляемому способу способ высокочастотного ультразвукового озвучивания (с частотой 880-900 кГц), интенсивностью 0,2-0,4 Вт/см 2 патологического очага с одновременным контактным воздействием, причем ультразвуковой (УЗ) излучатель располагают вдали от очага поражения встречно криозоду [1] озвучивая пораженную ткань через прослойку здоровых тканей. Однако такой способ не обеспечивает точного воздействия на очаг поражения энергией ультразвука и не обеспечивает деструкцию патологических клеток, а следовательно, не исключает их диссеминацию из зоны обработки. К тому же озвучиванию подвергаются здоровые ткани, что не соответствует общепринятым методикам, исключающим интенсивное воздействие любым физическим фактором на близлежащие к злокачественной опухоле здоровые ткани, что может спровоцировать рецидив нового очага.Closest to the claimed method, a method of high-frequency ultrasonic scoring (with a frequency of 880-900 kHz), an intensity of 0.2-0.4 W / cm 2 pathological lesion with simultaneous contact exposure, and the ultrasonic (ultrasound) emitter is located far from the lesion site opposite the cryosode [1] voicing the affected tissue through a layer of healthy tissue. However, this method does not provide accurate exposure to the lesion by the energy of ultrasound and does not provide for the destruction of pathological cells, and therefore does not exclude their dissemination from the treatment area. In addition, healthy tissues are voiced, which does not correspond to generally accepted methods, which exclude the intensive exposure by any physical factor to healthy tissues adjacent to a malignant tumor, which can provoke a relapse of a new lesion.
Известно устройство криоультразвуковой хирургический инструмент, имеющий криодеструктор с каналом для подвода хладагента и рабочей частью, ультразвуковой излучатель в виде пьезокерамической пластины. Криодеструкция тканей происходит за счет одновременного охлаждения тканей до криотемператур с воздействием энергией высокочастотного ультразвука. A device is known cryo-ultrasonic surgical instrument having a cryodestructor with a channel for supplying refrigerant and a working part, an ultrasonic emitter in the form of a piezoceramic plate. Tissue cryodestruction occurs due to the simultaneous cooling of tissues to cryotemperatures with exposure to high-frequency ultrasound energy.
Недостатком данного устройства является невозможность быстрого охлаждения биоткани, прилежащей к излучателю до криотемператур, т.к. на границе излучатель биоткань возрастание температуры от УЗ-излучателя будет нейтрализовать криотемпературу от криодеструктора, что не позволит обеспечить необходимую скорость охлаждения биотканей, приводящую к разрушению патологических клеток, а следовательно, может вызвать их диссеминацию и новые рецидивы опухоли. Кроме того, используемая при высокочастотном ультразвуке пьезокерамика чувствительна к захолаживанию, что вызывает разрезонанс системы и разрушение пьзокерамики, это создает опасность нарушения проведения процедуры и неэффективность криодеструкции. The disadvantage of this device is the impossibility of rapid cooling of the biological tissue adjacent to the emitter to cryotemperatures, because At the emitter biological tissue boundary, an increase in temperature from the ultrasound emitter will neutralize the cryotemperature from the cryodestructor, which will not allow providing the necessary cooling rate for biological tissues, leading to destruction of pathological cells, and therefore, may cause their dissemination and new tumor relapses. In addition, the piezoceramics used in high-frequency ultrasound are sensitive to cooling, which causes a resonance of the system and the destruction of the piezoceramics, this creates a risk of disruption of the procedure and inefficiency of cryodestruction.
Прототипом заявляемого устройства для деструкции биотканей выбрано устройство для лечения воспалительных заболеваний влагалища и вагинальной части шейки матки, содержащее излучатель и волновод-инструмент [2] Это устройство позволяет осуществить контактное озвучивание пораженной биоткани энергией низкочастотных ультразвуковых (НУЗ) колебаний, создавая тепловой эффект на границе раздела излучатель-биоткань. Дозированное контактное воздействие энергией НУЗ обеспечивает целенаправленную деэпителизацию измененного поверхностного слоя биоткани, с последующим отводом адгезированного на поверхности излучателя коагулированного эпителия из зоны ультразвуковой обработки. Однако данное устройство не обеспечивает надежное исключение диссеминации патологических клеток в здоровые слои ткани и в кровяносное русло, а значит, не исключает возможности рецидивов заболевания. A device for the treatment of inflammatory diseases of the vagina and vaginal part of the cervix uteri containing an emitter and a waveguide tool [2] is selected as a prototype of the claimed device for destruction of biological tissues [2]. This device allows contact sounding of the affected biological tissue by the energy of low-frequency ultrasonic (NOS) vibrations, creating a thermal effect at the interface emitter biological tissue. The dosed contact action with the energy of NIH provides targeted de-epithelization of the altered surface layer of the biological tissue, with the subsequent removal of the coagulated epithelium adhered to the surface of the emitter from the ultrasonic treatment zone. However, this device does not provide a reliable exclusion of dissemination of pathological cells into healthy layers of the tissue and into the bloodstream, and therefore does not exclude the possibility of relapse of the disease.
По данным ВОЗ в мире наблюдается стабильная тенденция роста онкологических заболеваний. Так, например, заболевания шейки матки занимают 45,5 70% в структуре женской онкологии и смертности, затрагивая социально-значительный возраст женщин. According to the WHO, a stable growth trend in oncological diseases is observed in the world. For example, diseases of the cervix uteri occupy 45.5 70% in the structure of female oncology and mortality, affecting the socially significant age of women.
Цель изобретения уменьшение числа рецидивов и осложнений и возможной диссеминации клеток из зоны деструкции биоткани. The purpose of the invention is to reduce the number of relapses and complications and the possible dissemination of cells from the destruction zone of the biological tissue.
Поставленная цель в части способа решается путем сочетанного воздействия низких температур и низкочастотного ультразвука на пораженные участки биоткани. Причем весь процесс осуществляется в два этапа, где первоначально осуществляют одно- и/или многократное чередование процесса дистанционного кривовоздействия на поверхностный слой биоткани струей хладагента с охлаждением его до минус 130-150oC с контактным воздействием на пораженный очаг энергией низкочастотного ультразвука при амплитуде колебаний рабочего излучающего торца волновода-инструмента 40 45 мкм, а на заключительном этапе осуществляют только низкочастотное контактное озвучивание очага при амплитуде колебаний рабочего торца волновода-инструмента 65 70 мкм.The goal in terms of the method is solved by the combined effect of low temperatures and low-frequency ultrasound on the affected areas of biological tissue. Moreover, the whole process is carried out in two stages, where initially one and / or multiple alternation of the process of remote curvature on the surface of the biological tissue with a coolant stream is performed with its cooling to minus 130-150 o C with contact exposure to the affected area with low-frequency ultrasound energy at the amplitude of the working vibrations the radiating end of the waveguide-tool 40 45 μm, and at the final stage only low-frequency contact sounding of the focus is carried out with the amplitude of oscillations of the working end in lnovoda Tool 65 70 microns.
Особенность заявляемого способа криоультразвуковой деструкции биоткани заключается в том, что с целью уменьшения числа рецидивов фоновых, предраковых и начальных стадий раковых заболеваний, а также уменьшение опасности возможной диссеминации клеток из зоны деструкции ткани, воздействие осуществляют конкурирующими физическими факторами, энергетическое воздействие которых вызывает денатурацию клеточных структур и нарушение их функционирования. В то же время эффективность всего метода деструкции биологической ткани и исключение диссеминации патологических клеток из зоны деструкции становится возможной, т.к. данная методика позволяет точно прогнозировать границы крионекроза [2]
В части устройства поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для деструкции тканей, содержащим ультразвуковой излучатель и в корпусе волновод-инструмент с чашеообразным торцом, отличительной особенностью является то, что оно снабжено полным кронштейновым элементом, жестко соединенным с акустическим узлом и с размещенным в этом элементе сосудом высокого давления. При этом волновод-инструмент имеет капиллярные отверстия дросселя, одно из которых расположено по оси волновода, а остальные отведены от него под углом, при этом выходы отверстий размещены на рабочем торце, а осевое отверстие соединено с сосудом высокого давления посредством трубопровода, подачу хладагента регулируют клапаном через рычаг.A feature of the proposed method of cryo-ultrasonic destruction of biological tissue is that in order to reduce the number of relapses of background, precancerous and initial stages of cancer, as well as to reduce the risk of possible dissemination of cells from the tissue destruction zone, the effect is carried out by competing physical factors, the energy effect of which causes denaturation of cell structures and disruption of their functioning. At the same time, the effectiveness of the entire method of destruction of biological tissue and the elimination of dissemination of pathological cells from the destruction zone becomes possible, because this technique allows you to accurately predict the boundaries of cryonecrosis [2]
In terms of the device, the goal is achieved due to the fact that in the device for tissue destruction containing an ultrasonic emitter and in the body of the waveguide tool with a cup-shaped end face, a distinctive feature is that it is equipped with a complete bracket element, rigidly connected to the acoustic unit and placed in this element a pressure vessel. At the same time, the waveguide-tool has capillary orifices of the throttle, one of which is located along the axis of the waveguide, and the others are diverted from it at an angle, while the outlets of the holes are placed on the working end, and the axial hole is connected to the pressure vessel through a pipeline, the flow of refrigerant is regulated by a valve through the lever.
Способ деструкции пораженных тканей осуществляют постепенно в едином технологическом цикле (фиг.1). The method of destruction of affected tissues is carried out gradually in a single technological cycle (figure 1).
На 1-м этапе осуществляют одно- и/или многократное чередование процессов кривовоздействия парожидкостной струей хладагента, например хладона-218 (перфторпропана), на расстоянии 3 5 мм от охлаждаемого до минус 130-150oС поверхностного слоя биоткани (фиг.2) с последующим контактным озвучиванием поверхностного слоя биоткани энергией НУЗ до его оттаивания (температура на границе торец волновода-инструмента биоткань плюс 90 100oС) при частоте УЗ-колебаний 26,5 кГц и амплитуде колебаний рабочего торца волновода-инструмента 40 45 мкм (фиг.3).At the 1st stage, one and / or multiple alternation of the processes of cryogenic action by a steam-liquid stream of refrigerant, for example freon-218 (perfluoropropane), is carried out at a distance of 3 5 mm from the surface layer of the biological tissue that is cooled to minus 130-150 o С (Fig. 2) subsequent contact sounding of the surface layer of the biological tissue with the energy of the CPS before its thawing (temperature at the boundary of the end face of the waveguide-tool biological tissue plus 90 100 o C) at a frequency of ultrasonic vibrations of 26.5 kHz and the amplitude of the oscillations of the working end of the waveguide-tool 40 45 μm (Fig. 3 )
На этом этапе процесс кривовоздействия характеризуется образованием и ростом кристаллов льда как клеточных мембран, так и внутриклеточного содержимого. При этом последующее воздействие энергией НУЗ на замороженную до минус 130-150oС ткань контактно в первый момент действия благодаря акустическим течениям и переменному звуковому давлению ультразвука вызывает диспергацию ледового слоя. Возникающие под действием криоохлаждения острые кристаллики льда, колеблясь в ультразвуковом диапазоне, осуществляют резекцию клеточных мембран и клеточного содержимого патологических клеток.At this stage, the process of curvature is characterized by the formation and growth of ice crystals of both cell membranes and intracellular contents. In this case, the subsequent exposure to LHC energy on the tissue frozen to minus 130-150 o С is in contact at the first moment of action due to acoustic currents and variable sound pressure of ultrasound, which causes dispersion of the ice layer. The sharp ice crystals arising under the influence of cryo-cooling, oscillating in the ultrasonic range, perform the resection of cell membranes and the cellular contents of pathological cells.
Дальнейшее же контактное воздействие НУЗ ведет к отогреву замороженного верхнего слоя пораженного очага, сопровождающемуся резким и локальным выделением тепла на границе излучающей торец волновода-инструмента биоткань вплоть до температур 90-100oС. Это, с одной стороны,сокращает общее время криоультразвуковой деструкции, а с другой стороны, вводится в действие другой, разрушающий патологические клетки фактор термического воздействия - тепловой удар. Комбинированное криоультразвуковое воздействие вызывает необратимые процессы крионекроза клеточных структур злокачественных новообразований, т.к. наиболее выраженный повреждающий эффект происходит при резком нагреве и озвучивании пораженных клеток в фазе оттаивания. При этом максимальный перепад температуры достигает 230-250oС, что не выдерживает ни одна нативная сомотическая клетка.Further contact action of the CPS leads to the heating of the frozen upper layer of the affected lesion, accompanied by a sharp and local heat release at the boundary of the tissue emitting the end of the waveguide tool up to temperatures of 90-100 o C. This, on the one hand, reduces the total time of cryo-ultrasonic destruction, and on the other hand, another thermal factor that destroys pathological cells is brought into action - heat stroke. The combined cryo-ultrasound effect causes irreversible processes of cryonecrosis of the cellular structures of malignant neoplasms, because the most pronounced damaging effect occurs with sudden heating and voicing of the affected cells in the thaw phase. In this case, the maximum temperature difference reaches 230-250 o C, which can not stand any native somotic cell.
На втором этапе, в процессе озвучивания (ультразвукового низкочастотного воздействия) патологически измененной зоны, на границе раздела; излучающий торец УЗ-инструмента биоткань вследствие различия их акустических сопротивлений, происходит интенсивное затухание УЗ-колебаний, сопровождающееся выделением тепла. Локальное выделение тепла вызывает коагуляцию контактирующего с излучающим торцом УЗ-инструмента патологически измененного эпитолиального слоя. Так как колебания излучающего торца волновода-инструмента носят сложный характер с преобладанием диагонального тензора колебаний, то возникающие при этом касательные смещения контактирующего и адгезионно связанного ним вследствие коагуляции измененного эпитеального слоя. Вследствие адгезии (прилипания) коагулированного слоя эпителия к излучающему торцу инструмента это слой совершает колебания (сдвиг) совместно с колеблющимся торцом инструмента относительно нижележащих неизмененных процессом тканей и исчерпывает свои прочностные свойства. В результате этого происходит своеобразная "зачистка" деэпитализация и снятие верхнего коагулированного слоя без повреждения нижележащих здоровых тканей (фиг.4). При этом создаются благоприятные условия для развития и нарастания с краев ранее существующей зоны патологически измененного эпителиального слоя многослойного плоского эпителия. At the second stage, in the process of scoring (ultrasonic low-frequency exposure) of a pathologically altered zone, at the interface; the radiating end face of the ultrasound instrument biological tissue due to the difference in their acoustic impedances, there is an intense attenuation of ultrasonic vibrations, accompanied by heat generation. Local heat generation causes coagulation of a pathologically altered epitolial layer in contact with the radiating end face of the ultrasound instrument. Since the oscillations of the radiating end of the waveguide tool are complex in nature with the predominance of the diagonal oscillation tensor, the tangential displacements arising in this case from the contacting and adhesive bonded by it due to coagulation of the changed epithelial layer. Due to the adhesion (adhesion) of the coagulated layer of the epithelium to the radiating end of the instrument, this layer oscillates (shears) together with the oscillating end of the instrument relative to the underlying tissues unchanged by the process and exhausts its strength properties. As a result of this, a kind of “stripping” of de-epithelization and removal of the upper coagulated layer occurs without damage to underlying healthy tissues (Fig. 4). In this case, favorable conditions are created for the development and growth from the edges of the previously existing zone of the pathologically altered epithelial layer of the stratified squamous epithelium.
На фиг. 1 дана циклограмма процесса деструкции биологических тканей; на фиг. 2 схема обработки пораженной биоткани криоохлаждением; на фиг.3 схема обработки пораженной биоткани энергией НУЗ; на фиг. 4 схематичный показ процесса УЗ-ной адгезии; на фиг. 5 общий вид устройства для деструкции биологических тканей; на фиг. 5 общий вид на рабочий торец волновода-инструмента. In FIG. 1 is a cyclogram of the process of destruction of biological tissues; in FIG. 2 processing scheme of the affected biological tissue by cryo-cooling; figure 3 diagram of the processing of the affected biological tissue with the energy of the University; in FIG. 4 schematic representation of the process of ultrasonic adhesion; in FIG. 5 general view of a device for the destruction of biological tissues; in FIG. 5 general view of the working end of the waveguide tool.
Устройство состоит из ультразвукового излучателя, содержащего УЗ-генератор 1, акустический узла 2 и волновода-инструмента 3, рабочая часть которого имеет выпуклый чашеобразый торец 4, на котором размещен ряд дросселирующих капилляров 5 Дросселирующие капилляры сопряжены под углом с центральным капиллярным отверстием 6, которое в свою очередь через трубопровод 7 связано с сосудом высокого давления 8. The device consists of an ultrasonic emitter containing an
Сосуд высокого давления размещен в кронштейновом элементе 9, жестко связанном с корпусом акустического узла. При этом емкость хладагента представляет емкость, в которую под давлением закачан газообразный хладагент - хладон 218 (перфторпропан). Рычаг 10 через клапан 11 осуществляет подачу хладагента в зону деструкции. Конструкция дросселирующих капилляров и чашеообразная форма рабочего торца волновода-инструмента создает условия для формирования парожидкостной струи хладагента и ее направленный подвод к очагу деструкции. Включение акустического узла происходит посредством кнопки 12, помещенной на его корпусе. The pressure vessel is placed in the
Устройство для деструкции биологических тканей используют следующим образом. Предварительно сосуд высокого давления заправляют хладагентом под давлением. В качестве хладагента используют, например хладон-218. Волновод-инструмент помещают над пораженным участком биоткани на расстоянии 3.5 мм. Нажатием на рычаг 12 по трубопроводу 7 через дросселирующие капилляры 5,6 (фиг. 5,6) осуществляют подачу парожидкостной струи хладагента в рабочую зону. Охлаждение проводят до захолаживания поверхностного слоя биоткани до температур минус 130 150oС в течение 5-10 с. Далее рычаг 12 отпускают, процесс криоохлаждения прекращается. Излучающий торец 4 волновода-инструмента 3 приводят в контакт с поверхностью замороженного участка диструкцируемой биоткани, прижимая излучающий торец 4 волновода-инструмента к биоткани с усилием не более 0,1 0,2 Н. Затем включают УЗ-генератор 1 (фиг.5) нажатием кнопки 12 акустического узла 2 и осуществляют контактное озвучивание замороженной волны энергией НУЗ частотой колебаний 26,5 кГц и амплитудой колебаний излучающего торца 40.45 мкм до установления температуры на границе излучающий торец биоткань порядка плюс 95 100oС. Затем вновь осуществляют криодеструкцию. Многократность чередования процессов крио- и УЗ- воздействий зависит от глубины исходной пораженной злокачественным процессом зоны биоткани.A device for the destruction of biological tissues is used as follows. Previously, the pressure vessel is charged with refrigerant under pressure. As a refrigerant, for example, Freon-218 is used. The waveguide tool is placed over the affected area of the biological tissue at a distance of 3.5 mm. Pressing the
На этом этапе благодаря чередованию криофактора с низкочастотным ультразвуком криодеструкция пораженных тканей, характеризующаяся сложными морфологическими нарушениями в клетках, приводящими к необратимым изменениям - крионекрозу, становится более выраженной благодаря тепловому действию ультразвука это термоудар, коагуляция белковых структур, а также благодаря вторичным эффектам ультразвука это кавитация, акустические течения и переменное звуковое давление. At this stage, due to the alternation of the cryofactor with low-frequency ultrasound, cryodestruction of the affected tissues, characterized by complex morphological abnormalities in the cells, leading to irreversible changes - cryonecrosis, becomes more pronounced due to the thermal effect of ultrasound, such as thermal shock, coagulation of protein structures, as well as secondary effects of ultrasound, this is a cause acoustic currents and variable sound pressure.
Второй этап осуществляют путем контактного воздействия энергией НУЗ на очаг деструкции, но при амплитуде колебаний рабочего торца 65.70 мкм. Для этого торец волновода-инструмента прижимают с тем же усилием, что и на 1-м этапе, к поверхности замороженного участка биоткани. Нажатием кнопки 12 включают акустический узел и озвучивают зону до установления температуры на границе излучающий торец биоткань до плюс 95 100oС. Разогрев поверхностного слоя до таких температур вызывает коагуляцию деструкцированного на предыдущем этапе измененного эпителиального слоя, а вторичные эффекты ультразвука (акустические течения и переменное звуковое давление) стимулируют адгезию (отслоение) пораженного эпителиального слоя, после чего волновод-инструмент отводят от зоны деструкции.The second stage is carried out by contacting the energy of the CPS on the destruction site, but with an amplitude of the working end oscillations of 65.70 microns. For this, the end face of the waveguide tool is pressed with the same force as in the 1st stage to the surface of the frozen portion of the biological tissue. By pressing
Изобретение обеспечивает уменьшение опасности диссеминации патологических клеток из зоны деструкции и снижает число рецидивов за счет того, что при воздействии первым повреждающим фактором криоохлаждением, замороженные патологические клетки под действием осматического шока теряют подвижность относительно прилежащих здоровых участков биоткани и кровеносных капилляров, а следующий за ним температурный фактор тепловой удар (перепад температуры на 230-250oС) приводит к их полной деструкции, последствие которой коагуляция деструкцированных патологических клеток и их изъятие за счет адгезии из зоны патологического очага уменьшает опасность диссеминации патологических клеток в здоровые ткани и кровяносное русло организма, а значит, и позволяет уменьшить число рецидивов нового заболевания.The invention provides a reduction in the risk of dissemination of pathological cells from the destruction zone and reduces the number of relapses due to the fact that when exposed to the first damaging factor, cryo-cooling, frozen pathological cells under the influence of osmotic shock lose their mobility relative to adjacent healthy areas of biological tissue and blood capillaries, and the next temperature factor heat shock (the temperature difference at 230-250 o C) leads to their complete destruction, which is a consequence of coagulation destruktsirova GOVERNMENTAL pathological cells and their seizure due to adhesion of pathological nidus zone reduces the risk of dissemination of pathological cells in healthy tissue and krovyanosnoe channel body, and hence reduces the number of new relapses.
Пример1 Больная Н, 42 года, диагноз: лейкоплакия. Перед проведением процедуры определялась степень чистоты влагалища, проводились клинические анализы крови и мочи, кольпоскопия и биопсия зоны, пораженной патологическим процессом. Последующее гистологическое исследование установило глубину пораженного эпителия порядка 0,6-0,7 мм. Для проведения деструкции патологического очага шейка матки обнажалась при помощи зеркал Куско и обрабатывалась 3% -ным водным раствором Люголя. После этого была проведена процедура деструкции пораженной зоны в 2 этапа: на первом этапе дважды проводилось чередование дистанционного криоохлаждение поверхностного эпителиального слоя до минус 130 140oС с расстояния 3 5 мм от излучающего торца волновода-инструмента до биоткани в течение 10 с с последующим контактным разогревом замороженного участка энергией НУЗ в течение 20 с. При этом НУЗ-воздействие осуществлялось в фазе оттаивания при следующих параметрах ультразвука: частота колебаний 26,5 кГц, амплитуда колебаний рабочего торца волновода-инструмента 40-45 мкм.Example 1 Patient N, 42 years old, diagnosis: leukoplakia. Before the procedure, the degree of purity of the vagina was determined, clinical tests of blood and urine, colposcopy and biopsy of the area affected by the pathological process were performed. Subsequent histological examination established the depth of the affected epithelium of the order of 0.6-0.7 mm. To carry out the destruction of the pathological lesion, the cervix was exposed using Cuzco mirrors and treated with a 3% aqueous Lugol solution. After that, the procedure of destruction of the affected area was carried out in 2 stages: at the first stage, remote cryo-cooling of the surface epithelial layer was alternated twice to minus 130 140 o С from a distance of 3 5 mm from the radiating end of the waveguide-instrument to the biological tissue for 10 s, followed by contact heating a frozen site with the energy of the NUZ for 20 s. In this case, the NEC action was carried out in the thawing phase with the following ultrasound parameters: vibration frequency 26.5 kHz, vibration amplitude of the working end of the waveguide tool 40-45 μm.
Для проведения криоохлаждения в качестве хладагента использовался хладон 218 (перфторпропан). For cryo-cooling, refrigerant 218 (perfluoropropane) was used as a refrigerant.
Второй этап деструкции биологической ткани проводился путем контактного воздействия энергией НУЗ с амплитудой колебаний рабочего торца волновода инструмента 65-70 мкм в течение 15 с. При этом температура на границе излучающий торец волновода-инструмента биоткань составляла 95-100oС. Сразу же после криоультразвуковой деструкции наблюдался оттек шейки матки и отмечались водянистые выделения. Через сутки четко определился очаг некроза и точечные кровоизлияния. На 3-и сутки сформировался сухой струп желтовато-коричневого цвета, плотно спаянный с подлежащими тканями. Зона крионекроза и зона замораживания тканей практически совпадали. На 7-е сутки струп лизировался и частично отторгался. Через 6 недель у больной наблюдалась полная эпителизация зоны криоультразвуковой деструкции. Проводимые в течение года наблюдения рецидива заболевания не установили.The second stage of the destruction of biological tissue was carried out by contact exposure to the energy of the IC with the amplitude of oscillations of the working end of the waveguide of the instrument 65-70 μm for 15 s. In this case, the temperature at the boundary of the radiating end face of the waveguide-instrument biological tissue was 95-100 o C. Immediately after cryo-ultrasound destruction, an outflow of the cervix was observed and watery discharge was noted. After a day, the focus of necrosis and pinpoint hemorrhages were clearly defined. On the 3rd day a dry scab of yellowish-brown color formed, tightly bonded with the underlying tissues. The cryonecrosis zone and the tissue freezing zone practically coincided. On the 7th day, the scab was lysed and partially rejected. After 6 weeks, the patient had complete epithelization of the cryo-ultrasound destruction zone. Surveillance of disease recurrence during the year has not been established.
Пример 2. Больная Ж, 39 лет, диагноз: псевдоэрозия. Длительность патологического процесса на шейке матки от момента его обнаружения составляла 1,5 года. До этого безрезультатно лечилась методом диатермокоагуляции. Для установления диагноза была проведена расширенная кольпоскопия. При деструкции патологического очага шейки матки шейку обнажали в зеркалах Куско. Криоохлаждение осуществлялось дистанционно с расстояния 4-5 мм струей парожидкостного хладона-218. При этом поверхностный слой биоткани был охлажден до минус 140-150oС в течение 15 с. После чего зону криодеструкции озвучивали энергией НУЗ контактно при частоте колебаний 26,5 кГц с амплитудой колебаний получающего торца волновода-инструмента 65.70 мкм. При этом достигалась полная диэпителизация пораженного очага. Очаг некроза наблюдался через сутки. Отторжение струпа наступило н 5-й день. Полная эпителизация наблюдалась через 7 недель. Применение данного метода деструкции биологической ткани позволило полностью восстановить морфологическую и функциональную целостность поверхностного эпителия. Наблюдения, проводимые за больной в течение года, новых рецидивов не обнаружили. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4Example 2. Patient W, 39 years old, diagnosis: pseudo-erosion. The duration of the pathological process on the cervix from the moment of its detection was 1.5 years. Prior to this, it was unsuccessfully treated by diathermocoagulation. An expanded colposcopy was performed to establish the diagnosis. During the destruction of the pathological focus of the cervix, the cervix was exposed in the mirrors of Cuzco. Cryo-cooling was carried out remotely from a distance of 4-5 mm by a jet of vapor-liquid freon-218. The surface layer of the biological tissue was cooled to minus 140-150 o C for 15 s. After that, the cryodestruction zone was dubbed with the energy of the CCD contact at an oscillation frequency of 26.5 kHz with an oscillation amplitude of the receiving end of the waveguide tool of 65.70 μm. In this case, complete diepithelization of the affected focus was achieved. The focus of necrosis was observed after 24 hours. Scab rejection occurred on the 5th day. Complete epithelization was observed after 7 weeks. The use of this method of destruction of biological tissue made it possible to completely restore the morphological and functional integrity of the surface epithelium. Observations of the patient during the year, new relapses were not found. YYY2 YYY4
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038345 RU2061424C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method and device for destroying biological tissues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038345 RU2061424C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method and device for destroying biological tissues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2061424C1 true RU2061424C1 (en) | 1996-06-10 |
Family
ID=21602356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5038345 RU2061424C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method and device for destroying biological tissues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061424C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198703C2 (en) * | 2000-11-03 | 2003-02-20 | Омская государственная медицинская академия | Method for repairing interstitial segment of female uterine tubes |
| RU2240750C2 (en) * | 2001-11-05 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Омский завод "Автоматика" | Ultrasonic instrument for treating the cases of nasal hemorrhages |
| RU2246280C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-02-20 | ГУ "Нижегородская государственная медицинская академия" | Method for applying cryogenic treatment of pathological foci |
| RU2345739C1 (en) * | 2007-07-12 | 2009-02-10 | Геннадий Михайлович Антропов | Device for destruction of biological tissues |
-
1992
- 1992-02-27 RU SU5038345 patent/RU2061424C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1138146, кл. А 61 В 17/36, 1985. Сидорова И.С., Ботвин М.А., Эффективность криогенного и ультразвукового методов лечения патологических процессов шейки матки, Советская медицина, N 9, 1990, с. 24-26, * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198703C2 (en) * | 2000-11-03 | 2003-02-20 | Омская государственная медицинская академия | Method for repairing interstitial segment of female uterine tubes |
| RU2240750C2 (en) * | 2001-11-05 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Омский завод "Автоматика" | Ultrasonic instrument for treating the cases of nasal hemorrhages |
| RU2246280C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-02-20 | ГУ "Нижегородская государственная медицинская академия" | Method for applying cryogenic treatment of pathological foci |
| RU2345739C1 (en) * | 2007-07-12 | 2009-02-10 | Геннадий Михайлович Антропов | Device for destruction of biological tissues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7586890B2 (en) | Treatment of the genitals with pulsed electric fields | |
| US6527765B2 (en) | Cryogenic surgical system and method of use in removal of tissue | |
| US6607498B2 (en) | Method and apparatus for non-invasive body contouring by lysing adipose tissue | |
| US6432067B1 (en) | Method and apparatus for medical procedures using high-intensity focused ultrasound | |
| US6544248B1 (en) | Device for suction-assisted lipectomy and method of using same | |
| US6032675A (en) | Freezing method for controlled removal of fatty tissue by liposuction | |
| US6878149B2 (en) | Apparatus and method for intraductal abalation | |
| US20020077550A1 (en) | Apparatus and method for treating gynecological diseases using an ultrasonic medical device operating in a transverse mode | |
| US20050085726A1 (en) | Therapy probe | |
| JP2009511168A (en) | Apparatus and method for selective removal of tissue using a combination of ultrasonic energy and cryogenic energy | |
| Philipp et al. | Nd: YAG laser procedures in tumor treatment | |
| JPH09173372A (en) | Urethra through type focal ultrasonic treatment device and method therefor | |
| US20200261137A1 (en) | Cryotherapy device with cryoprotection and methods for performing cryotherapy with cryoprotection | |
| Welch | Laser irradiation of tissue | |
| RU2061424C1 (en) | Method and device for destroying biological tissues | |
| Johnson et al. | Cryosurgery and needle ablation of renal lesions | |
| Dixon | Surgical applications of lasers | |
| Rabin et al. | Development of a cryosurgical technique for breast malignancies | |
| SU1268161A1 (en) | Method of treatment of cervical erosion | |
| Vasquez et al. | Laparoscopic ablation of endometriosis using the cavitational ultrasonic surgical aspirator | |
| Delius | History of shock wave lithotripsy | |
| Kuo et al. | Cryosurgery in giant cell tumor of bone | |
| Manyak | Urologic applications of laser technology | |
| Carstocea et al. | Laser therapy in ocular tumors | |
| Shiozawa et al. | A newly developed endoscopic ultrasonic aspiration system and its clinical application |