Пристрій для створення пневмоперитонеума

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для инсуффляции газа в полость организма, в частности в брюшную полость человека, и может быть использовано при лапароскопии, пелвископии. Известно устройство для инсуффляции газа в организм по патенту ЕПВ №0169972 A3, кл. А 61 М 13/00, 1978, позволяющее осуществлять контролируемый пневмоперитонеум с получением текущих показателей действительного статического давления, создаваемого в брюшной полости. Использование устройства дает возможность проводить эндоскопию на фоне заранее выбранного физиологически приемлемого и наиболее щадящего уровня статического внутриполостного давления. Устройство, согласно патенту, содержит источник сжатого газа, пневмомагистраль с установленными в ней регулятором расхода газа, расходомером, электромагнитным клапаном, датчиком давления и штуцером для присоединения инструмента инсуффляции, например иглы Вересса. В качестве датчика давления использован манометр, сигнал с которого подается в электронный блок анализа и управления на вход дифференцирующего узла. Указанный дифференцирующий узел использован в данном устройстве для определения начала стационарного режима течения саза, при котором производная от давления по времени равна нулю. Кроме того, в пневмомагистрали устройства установлен поплавковый ротаметр, используемый для визуального контроля за работой устройства, а также в качестве индикатора правильности попадания инструмента инсуффляции в брюшную полость. На начальном этапе создания пневмоперитонеума высоко поднятый поплавок ротаметра указывает на большой расход газа и, следовательно на то, что инструмент инсуффляции правильно введен в брюшную полость, имеющую относительно большой внутренний объем. Опускание поплавка ротаметра на начальном этапе инсуффляции газа указывает на попадание инструмента внутрь малой по объему, быстрозаполняемой полости, например внутрь перикарда, сосуда брыжейки и т. п. В этом случае, во избежание развития тяжелых осложнений, хирургу необходимо быстро отреагировать на положение поплавка ротаметра и удалить инструмент из малой по объему полости. Необходимость визуального контроля за положением поплавка ротаметра и требование весьма быстрого реагирования на информацию о неправильном введении инструмента в тело пациента усложняют работу, отвлекают хирурга от выполнения основных обязанностей по проведению эндоскопической операции и делают процесс создания пневмоперитонеума недостаточно безопасным. В основу изобретения поставлена задача упрощения и повышения безопасности процесса создания пневмоперитонеума за счет автоматического ограничения внутриполостного давления на уровне безопасной для здоровья пациента величины в случае инсуффляции газа внутрь полости малого объема. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для создания пневмоперитонеума, содержащем источник сжатого газа, пневмомагистраль с установленным в ней регулятором расхода газа, расходомером, электромагнитным клапаном, датчиком давления и штуцером для присоединения инструмента инсуффляции, электронный блок анализа и управления, содержащий дифференцирующий узел, соединенный входом с датчиком давления, упомянутый электронный блок анализа и управления дополнительно снабжен регулятором давления и двумя элементами сравнения с соответствующими задатчиками уровней, причем входы регулятора давления и первого элемента сравнения соединены с датчиком давления, выход первого элемента сравнения соединен с управляющими входами регулятора давления и дифференцирующего узла, выход регулятора давления соединен с управляющим входом регулятора расхода газа, вход второго элемента сравнения соединен с выходом дифференцирующего узла, а выход - с управляющим входом электромагнитного клапана. Такое выполнение устройства для создания пневмоперитонеума обеспечивает автоматический контроль за правильностью попадания инструмента инсуффляции внутрь брюшной полости и исключает возможность повышения внутриполостного давления до опасной для здоровья пациента величины не только при инсуффляции газа в брюшную полость, но и в случае инсуффляции в полость малого объема. Величина первой производной от измеренного давления по времени, характеризующей с физической точки зрения скорость нарастания давления внутри полости, определяет правильность попадания инструмента инсуффляции внутрь брюшной полости. Контролируемое устройством превышение заданнойскорости нарастания измеряемого давления свидетельствует о попадании инструмента не в брюшную полостъ, а в полость малого объема. При этом устройство автоматически прекращает на время инсуффляцию газа, что является для хирурга сигналом о неправильном введении инструмента инсуффляции. На чертеже представлена структурная схема устройства для создания пневмоперитонеума. Устройство содержит источник 1 сжатого газа, например двуокиси углерода СО2, пневмомагистраль 2 и электронный блок 3 анализа и управления. В качестве источника сжатого газа использован газовый баллон 4 высокого давления с предварительным редуктором 5 давления. Пневмомагистраль 2 содержит пневмотумблер 6 на входе и последовательно установленные редуктор 7 давления, регулятор 8 расхода газа, расходомер 9, электромагнитный клапан 10, датчик 11 давления и штуцер (на схеме не показан) для присоединения инструмента 12 инсуффляции. например иглы Вересса. Между редуктором 7 давления и регулятором 8 расхода газа, а также между расходомером 9 и электромагнитным клапаном 10 установлены предохранительные клапаны 13, 14. Электронный блок 3 анализа и управления содержит дифференцирующий узел 15, регулятор 16 давления, а также первый 17 и второй 18 элементы сравнения со своими первым 19 и вторым 20 задатчиками уровней, соответственно. Входы дифференцирующего узла 15, регулятора 16 давления и первого элемента 17 сравнения соединены с датчиком 11 давления, выход первого элемента 17 сравнения соединен с управляющими входами дифференцирующего узла 15 и регулятора 16 давления, выход регулятора 16 давления соединен с управляющим входом регулятора 8 расхода газа, вход второго элемента 18 сравнения соединен с выходом дифференцирующего узла, а выход с электромагнитом клапана 10. Посредством инструмента 12 инсуффляции устройство связано с полостью 21 организма для регулируемой подачи газа и создания условий проведения эндоскопической операции. При подготовке устройства к работе производят проверку и настройку основных элементов и узлов, а также устройства в целом на соответствие установленным промежуточным и выходным параметрам. Например, давление газа в баллоне 4 должно быть порядка 40 кГс/см2 (~3900 кПа). Редуктором 5 высокое давление газа снижает до величины 2-6 кГс/см2 (195-590 кПа), давление после редуктора 7 должно быть около 1,0 кГс/см2 (~95-100 кПа). Предохранительный клапан 13 настраивают на установку срабатывания примерно в 1,0 кГс/см2 (~95-100 кПа), а предохранительный клапан 14 - на уставку срабатывания в 600 мм вод. ст. (~5.9-6,0 кПа). Регулятор 8 расхода газа настраивают на работу в двух режимах; в первом режиме расход газа должен быть около 1 л/мин, во втором режиме - до 9 л /мин. Первый задатчик 19 уровня настраивают на уровень давления в 250 мм вод. ст. (~2,5 кПа). Второй задатчик 20 уровня настраивают на величину производной от давления по времени, которая соответствует скорости нарастания давления внутри полости емкостью 20-50 см3 при инсуффляции в нее газа с расходом около 1 л/мин. После включения пневмотумблера 6, на начальном этапе инсуффляции газа в полость 21, устройство работает на первом режиме по расходу газа. В этом режиме регулятор 8 расхода газа настроен на расход в 1 л/мин, регулятор 16 давления отключен, а сигналы на выходах обоих элементов 17, 18 сравнения равны нулю. Газ поступает в полость 21 и, наполняя ее со скоростью 1 л/мин, поднимает внутриполостное давление. Величина внутриполостного давления постоянно фиксируется датчиком 11 давления и подается в электронный блок 3 анализа и управления. В дифференцирующем узле 15 сигналы с датчика 11 давления преобразуются в первую производную от величины давления по времени, которая характеризует скорость нарастания давления в полости 21, При правильном попадании инструментом 12 инсуффляции внутрь брюшной полости скорость нарастания внутриполостного давления невелика ввиду относительно большой емкости полости - от 3000 до 5000 см3, и относительно малого расхода газа - около 1 л/мин. Инсуффляция газа в брюшную полость в первом режиме расхода газа 1 л/мин продолжается до момента, когда внутриполостное давление достигает 250мм вод. ст. (~2,5 кПа) величины, установленной задатчиком 19 уровня. После этого срабатывает элемент 17 сравнения и сигналом "1" отключает дифференцирующий узел 15, а включает в работу регулятор 16 давления, управляющий регулятором 8 расхода газа. С этого момента подача газа в полость осуществляется по второму режиму расхода газа и увеличивается с 1 л/мин до 9 л/мин. При такой относительно большой подаче газа давление в брюшной полости быстро возрастает до уровня 400-500 мм вод. ст. (~3,9-4,9 кПа), требуемого для проведения эндоскопической операции, и поддерживается постоянным в продолжение всей операции, независимо от утечек газа через инструменты и уплотнения. Этот уровень предварительно определяется хирургом в зависимости от индивидуальных особенностей пациента. В случае введения инструмента 12 инсуффляции внутрь малой по объему полости, например в период, сосуд брыжейки и др., на начальной стадии создания пневмоперитонеума при расходе газа 1 л/мин, давление внутри полости возрастает относительно быстро и первая производная от внутриполостного давления по времени, получаемая с выхода дифференцирующего узла 15, становится больше значения показателя, установленного на за датчике 20 уровня. При этом срабатывает элемент 18 сравнения и сигнал "1" с его выхода включает электромагнитный клапан 10, установленный в пневмомагистрали 2. Подача газа в полость 21 кратковременно, до 5 с. прекращается, после чего клапан 10 вновь открывается. Если положение инструмента 12 инсуффляции не будет скорректировано и он останется внутри полости малого объема, то клапан 10 опять закроется и опять на 5 с прекратится подача газа в полость. После корректировки положения инструмента инсуффляции, при введении его в брюшную полость, процесс нагнетания газа будет происходить в двух вышеописанных режимах подачи газа до номинального внутриполостного давления 400500мм вод. ст. (~ 3,9-4,9 кПа). Предлагаемое устройство апробировано в клинических условиях при проведении лапароскопических и пелвископических операций. Использованное устройство позволяет повысить безопасность операций и упростить контроль за созданием пневмоперитонеума.