Warning: UPDATE command denied to user 'host700906'@'localhost' for table 'ilab_cache' query: UPDATE ilab_cache SET data = 'a:590:{s:13:\"theme_default\";s:6:\"scithe\";s:13:\"filter_html_1\";s:1:\"1\";s:18:\"node_options_forum\";a:1:{i:0;s:6:\"status\";}s:18:\"drupal_private_key\";s:64:\"c0ad565803bb920abc13e0d41a6f7233eb6ab14df67a8b594a6f93a33e1a9f4d\";s:10:\"menu_masks\";a:24:{i:0;i:63;i:1;i:62;i:2;i:61;i:3;i:59;i:4;i:58;i:5;i:56;i:6;i:45;i:7;i:31;i:8;i:30;i:9;i:29;i:10;i:24;i:11;i:22;i:12;i:21;i:13;i:15;i:14;i:14;i:15;i:13;i:16;i:12;i:17;i:11;i:18;i:7;i:19;i:6;i:20;i:5;i:21;i:3;i:22;i:2;i:23;i:1;}s:12:\"install_task\";s:4:\"done\";s:13:\"menu_expanded\";a:1:{i:0;s:10:\"navigation\";}s:25:\"drupal_http_request_fails\";b:0;s:16:\"language_default\";O:8:\"stdClass\":11:{s:8:\"language\";s:2:\"ru\";s:4:\&qu in /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/database.mysqli.inc on line 134

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/database.mysqli.inc:134) in /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/bootstrap.inc on line 736

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/database.mysqli.inc:134) in /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/bootstrap.inc on line 737

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/database.mysqli.inc:134) in /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/bootstrap.inc on line 738

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/database.mysqli.inc:134) in /home/host700906/xmedtest.net/htdocs/ilab/includes/bootstrap.inc on line 739
Ударно – волновой метод дробления камней в почках | iLab

информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Боганов Виктор Борисович

Боганов Виктор Борисович ВлГУ, МИД-106                         

Рассмотрим ударно – волновой метод дробления камней в почках на лечебном комплексе УРАТ – II

Назначение

  Лечебный комплекс УРАТ – II предназначен для медико-биологических работ, связанных с безоперационным разрушением камней в почках человека серией сфокусированных ударных волн, возбуждаемых в воде подводным электрическим разрядом, в медицинских учреждениях.

Устройство и работа комплекса

Принцип работы лечебного комплекса УРАТ – II
Принцип работы комплекса основан на эрозионном разрушении камней в почках человека сфокусированными ударными волнами, которые создаются в воде подводным электрическим искровым разрядом. При электрическом подводном разряде возникает расширяющийся в первый момент со сверхзвуковой скоростью парогазовый пузырь. Возникающая при этом сферическая ударная волна отражается от стенок металлического отражателя, выполненного в виде части эллипсоида вращения, в первом фокусе (F1) которого происходит подводный разряд. Отраженная ударная волна проходит через воду в тело человека, звуковой импеданс которого на пути прохождения волны близок к импедансу воды и фокусируется в фокальной области второго фокуса (F2) эллипсоида. За счет конечной длительности ударных волн и возникающих при отражении гидродинамических эффектов фокусировка ударных волн осуществляется в области конечными размерами. Если в области фокусировки будет находится камень с акустическим импедансом, отличным от импеданса окружающих его жидкости и тканей, то на его границах с тканями или жидкостью возникают сжимающие и растягивающие силы, которые разрушают камень. Величина этих сил тем больше, чем больше отличается звуковой импеданс камня от звукового импеданса окружающей его жидкости или тканей.
Отраженная от передней поверхности камня ударная волна вызывает сжимающие усилия, а прошедшая через камень и отразившаяся от задней поверхности камня волна – растягивающие усилия. Так как сопротивление камня на сжатие существенно больше сопротивления на растяжение, то отраженная от задней поверхности ударная волна вызывает откольные эрозионные разрушения камня в тонком слое этой поверхности.
  Для эрозионного разрушения большинства камней, с учетом затухания ударной волны в теле человека, давление на фронте ударной волны, измеренные в свободной жидкости, должны лежать в пределах 50 – 80 Мпа (а иногда и более 80 МПа).
Структурная схема комплекса УРАТ – II
Упрощенная структурная схема данного комплекса представлена. Она включает в себя следующие основные устройства: генератор ударных волн (ГУВ), который включает в свой состав рефлектор с фокусирующим отражателем и генератором импульсного напряжения с подводным микронным разрядником, который создает ударные волны в воде, заполняющей ванну. В ванну на специальном кресле помещается пациент. Кресло с зафиксированным на нем пациентом, устройством позиционирования перемещается таким образом, чтобы камень в почке был совмещен со вторым фокусом рефлектора. Операция совмещения камня со вторым фокусом рефлектора контролируется при помощи рентгеновских устройств, состоящих из рентгеновских излучателей и рентгеновских приемников, усиливающих и преобразующих рентгеновское изображение в телевизионный сигнал, который выводится на видео канальные телевизионные устройства. Для получения более четкого изображения камня используются вытесняющие воду воздушные колпаки, которые уменьшают рассеивание рентгеновского излучения водой.
В комплексе имеется устройство синхронизации основных процессов генерации импульсов ударных волн с ЭКГ и дыханием пациента. Это же устройство обеспечивает блокировку импульсов на запуск ГУВ на время существования Р-зубца ЭКГ и повышение частоты сердечных сокращений выше выбранной величины.
Для уменьшения дозы рентгеновского излучения, получаемой пациентом во время процедуры и выбора оптимальных соотношений между напряжением и током (U, I) (жесткостью и интенсивностью излучения). В комплексе используются устройства памяти и система совмещения конкремента с фокусом рефлектора при включенных рентгеновских излучателях. Для снижения влияния перемещения камня на снимок при движении почки во время дыхания используется схема синхронизации включения излучателей с дыханием пациента.
  Вода для заполнения ванны подготавливается в специальной системе водоподготовки комплекса.
Система синхронизации
Система синхронизации работы комплекса с сердечными сокращениями и дыханием пациента предназначается для синхронизации основных процессов в комплексе – генерации ударных волн с сердечными сокращениями и дыханием пациента, включения рентгеновских аппаратов при записи рентгеновского изображения в память.
Система синхронизации обеспечивает запуск ГУВ в диастолу после прохождения R – зубца ЭКГ и во время паузы, соответствующей относительно неподвижному положению внутренних органов во время части фазы выхода.
Сигналы о сердечных сокращениях для запуска системы синхронизации снимаются электродами с запястий рук или грудной клетки пациента на стандартный электрокардиоскоп ЭКС2-01, включенный в первом отведении. Сформированные импульсы с ЭКГ, соответствующие R – зубцу ЭКГ, поступают на схему формирования синхронизирующих импульсов, которая генерирует импульс, синхронизирующий ГИН, задержанный на величину Т =100 мс от R – зубца.
Информация о фазах дыхания поступает на схему синхронизации с датчика, реагирующего на дыхание пациента. Схема синхронизации выбирает сигнал, передний фронт которого задержан на время, устанавливаемое оператором от 0,3 до 1,5 с. Этот сигнал используется для открывания ключа, пропускающего импульсы на ГИН.
Генерация импульсов запуска ГИН может осуществляться в следующих режимах:
- генерация импульсов от R – зубца ЭКГ;
- генерация импульсов от R – зубца ЭКГ с задержкой во времени фазы выхода.
Имеется также возможность однократного запуска ГИН выносной кнопкой. В системе синхронизации предусмотрены следующие блокировки:
- запрет на выдачу сигнала синхронизации в любом режиме на время (80 10) мс при приходе с ЭКГ сигнала от R – зубца;
- блокировка входных и выходных цепей схемы синхронизации на время 0,1 с, начинающегося за время не менее чем 2 мс до запуска ГИН.
При непрерывной наводке с частотой, большей 50 Гц, например, при отключении электродов ЭКГ, осуществляется блокировка схемы синхронизации. Все блокировки осуществляются автоматически.
Схема синхронизации обеспечивает генерацию серий с заданным числом импульсов. Число импульсов задается нажимом одной из кнопок на панели блока синхронизации пульта оператора. Оно может быть равно 100, 200. Генерация серии производится после нажима кнопки ПУСК. Генерация серии может быть приостановлена нажатием (фиксированием) кнопки СТОП. После освобождения кнопки СТОП серия импульсов продолжается до окончания серии из заданного числа импульсов. Появление сигналов о генерации импульсов запуска и фазе выхода индуцируется по высвечиванию групп светодиодов СИНХР и ВЫДОХ на пуль¬те оператора.
Взаимное расположение сигналов ЭКГ и импульса запуска ГИН может контролироваться по экрану ЗКС2-01, при этом на верхнем луче выводятся сигнал ЭКГ, а на нижнем - импульс запуска ГИН.
Устройство совмещения конкремента с фокусом рефлектора при включенном рентгеновском комплексе
Устройство включает в свой состав видеоконтрольное устройство, устройство позиционирования с установленными в нем датчиками смещения кресла от нулевого положения, резисторы коррекции коэффициента усиления масштабных усилителей ведомые генераторы кадровой и строчной пил, схема формирования электронной метки (курсора), содержащая компараторы и схему совпадения.
Устройство преобразует перемещение кресла (сигналы с соответ¬ствующих датчиков перемещения) по осям X, Y, Z в сигналы, перемещающие кресты – курсоры, генерируемые электронным способом, на экранах видеоконтрольного устройства (ВКУ). Кроме того, крест может перемещаться по строкам и кадру экрана ВКУ сигналами с потенциометров, пульта оператора, задаваемыми наклоном ручек устройств управления курсорами.
Синхронизация электронной метки курсора с телевизионным сигналом осуществляется строчным и полу кадровым синхронизирующими импульсами, формируемыми в блоке цифровой памяти.
Процесс совмещения конкремента с фокусом рефлектора, соответствующий совмещению изображения конкремента с центром изображения реперного креста, на каждом ВКУ выполняется следующим образом: производится однократное облучение пациента с запоминанием телевизионного изображения, получаемого с УРИ на блок памяти. На каждом экране ВКУ, на которое выведено записанное изображение, ручками курсоров крест курсора совмещается с изображением объекта. Далее органами управления перемещением кресла кресты курсоров на обеих ВКУ совмещаются с изображением центра реперного креста. При отъюс¬тированной системе в этом случае объект будет совмещен с фокусом рефлектора. Для контроля может быть произведено повторное облучение пациента и, при необходимости, произведена уточняющая подстройка положения объекта вышеописанным методом.
  Устройство позволяет существенно снизить дозу облучения па¬циента по сравнению с наводкой в режиме непрерывного просвечивания.

Преимущества и недостатки комплекса

У данного лечебного комплекса УРАТ – II есть очень важные преимущества: одним из них из них является то, что здесь происходит разрушение камней в почках человека без применения скальпеля, т. е. безоперационным путем, при помощи серии сфокусированных ударных волн, которые возбуждаются в воде подводным электрическим разрядом. А затем эти уже разрушенные камни самопроизвольно выводятся из организма. И все это происходит в медицинских учреждениях.
Но у этого комплекса также хватает и недостатков. Во время работы установки разрядника, который создает электрический пробой, за счет изнашивания электродов меняется (увеличивается) зазор между ними и, следовательно, изменяется (уменьшается) мощность ударной волны, а вследствие всего этого снижается эффективность работы комплекса. Из – за этого приходится иногда менять штанги с электродами для того чтоб поддерживать относительно постоянной мощность ударной волны. Также блок питания очень мощный и занимает достаточно большое пространство,– это тоже относится к недостаткам.

Комментарии