Диссертация (1140030), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Псевдо-полость пониженного давления образуется взоне максимальной скорости потока жидкости, то есть в области выходаирригационного канала нефроскопа, либо на входе в кольцевой зазор междунефроскопом и трубкой-кожухом. При этом надо иметь в виду, что сила,действующая на фрагмент камня, определяется не только распределением давления впсевдо-полости пониженного давления, но и силой набегающего потока жидкости.Эта сила всегда будет смещать камень в область отводящего жидкость отверстия(кольцевой зазор), вплоть до его прижатия к краю дистального конца нефроскопа,рисунок 19 а.Не реализуемая на практике локализация фрагмента конкремента по центру ирригационногоканала нефроскопа схематически показана на рисунке 19 б . Подобная локализация имела быместо в случае, если бы удержание фрагмента камня происходило бы только за счет эффектаБернулли, обусловленного разностью скоростей потока ирригационной жидкости,омывающей камень.
Напор подводящей жидкости через ирригационный канал нефроскопа100смещает камень в область кольцевого зазора, где реализуется область минимальногодавления (максимальной силы прижатия камня). Что касается продольного размера областипониженного давления, то, как показали проведённые исследования, она близка по величинек диаметру трубки-кожуха. По этой причине дистальный конец нефроскопа долженрасполагаться внутри кожуха не глубже её диаметра. В нашем случае (для нефроскопа 12 Ch.и кожуха 16,5 Ch.) эта величина составляла (5 – 6) мм.МоделированиеданногоэффектабылоТаблица № 32.
Сравнительная оценка гидродинамических параметровЧНЛТ, МИП и УМПСоотношениеПлощадьПлощадьПлощадьПлощадьводного канала иТипводногокольцевидногокожуханефоскопакольцевидногосистемыканала (S3)зазора (S1-S2)(S1)мм2(S2) мм2зазорамм2мм2( S3 к S1) %ЧНЛТ 307 (30Ch)231157619сделаноМИПв,вышеприведёнУМП92, 9(16,5Ch)41,3(12Ch)49,2319,6243,94519,13,1422,214ной работе для ряда моделей нефроскопов разных производителей, где было показанообразование зоны пониженного давления. Однако рассмотрение работы было выполнено впредположении строго осевого расположения фрагмента камня сферической формы. Этопредположение не позволило выявить равновесное положение шарика. Как показалипроведённые в диссертации исследования, шарик в устойчивом состоянии был всегдалокализован в области кольцевого зазора и прижат к краю нефроскопа и стенке трубкикожуха. Данный результат позволяет сделать качественный вывод об оптимальномсоотношении размеров кольцевого зазора и диаметром ирригационного канала нефроскопа,для создания максимально благоприятных условий удержания без образования высокогоинтрапельвикального давления.
А именно, площадь кольцевого зазора должна быть близкапо величине к площади ирригационного канала или быть несколько меньше её. Этот выводсправедлив, в силу принципа подобия, для нефроскопов различных типов. На рисунке № 20продемонстрирован принцип расчета площади кольцевидного зазора (S1-S2), междунефроскопом (S2), кожухом (S1) и площадь водного канала (S3).
В таблице 32 отображены101гидродинамические характеристики систем ЧНЛТ, МИП и УМПИз таблицы 32 и графика-рисунка 17 видно, что соотношение водного канала ккольцевидному зазору для ЧНЛТ составляет 19%, что говорит о том, что требуетсябольшая скорость протока ирригационной жидкости для компенсации малогодиаметра водного канала нефроскопа и появления эффекта «пылесоса», что можетпривести к повышению интрапельвикального давления. Так для удержанияфрагмента весом 2 гр. необходима скорость потока 14 мл/сек. ДлясоотношениеМИП45%, при этом скорость потока 14 мл/сек необходимадлябезинструментального удаления фрагмента весом 3 гр., что следует из графика. Примаксимальном допустимом давлении система ЧНЛТ может захватить фрагментвесом 2,8 гр, а МИП фрагмент весом 4 гр.Из имеющихся на сегодняшний день инструментальных систем для ЧНЛТнаиболееподходящеесоотношениеплощадиводногоканалакплощадикольцевидного зазора между нефроскопомом и амплац-кожухом для полученияэффектабезиструментальнойлитоэкстракциипринадлежитсистемеминиперкутанной нефролитотрипсии.Рисунок 20.
Соотношениеторцевой площади нефоскопа, кожуха иводного канала102Рисунок 21. Схемапредлагаемой методикиирригации и эвакуациифрагментов при УМП.Система УМП имеет соотношение площади водного канала к площади кожуха14%, при этом максимальный вес фрагмента 0,6 гр, линейное повышение объёмнойскорости потока ирригационного раствора будет приводить к хаотичной миграцииконкрементов по ЧЛС из-за малого кольцевидного зазора 22,2 мм2, а также приводитьк повышению интрапельвикального давления выше предельно допустимых значений.Высокое внутрипочечное давление при УМП отмечено в работах Tapeler и соав.,при этом очевидно, что при увеличении потока ирригационной жидкости будетпрямо коррелировать с повышением давления.
В связи с вышесказанным намиразработанаизапатентованаметодикаэвакуациифрагментовприУМП,позволяющая избегать избыточного внутрипочечного давления за счет тонкостенногомочеточникового кожуха, установленного ретроградно. Рисунок 21.При выборе состава ирригационной жидкости следует иметь в виду, что силаудержания фрагмента камня прямо пропорциональна плотности ирригационногораствора. Однако влияние данного фактора незначимо из-за невозможностииспользования высокоплотных жидкостей.103Таким образом, как показало математическое моделирование и проведённыеэкспериментальные исследования, при гидродинамическом удалении почечныхконкрементов существует возможность снижения внутрипочечного давления,создаваемого потоком ирригационной жидкости, при одновременном увеличениисилы захвата и удержания конкремента за счёт введения в гидравлическую системупрокачки ирригационной жидкости (см.
рисунок 15). Введениеавтоматическойрегулировкойпроизводительностиповеличиненасоса срасходаирригационного раствора может позволить снизить величину внутрипочечногодавления при гидродинамическом удалении почечных конкрементов до минимальнодопустимых значений.Следует также обратить внимание, что сила удержания стального шарикапрактически вообще не зависит от величины расстояния от дистального концатрубки-кожуха до дистального конца нефроскопа в случае нахождения последнеговнутри трубки-кожуха.Для проверки сделанных утверждений были успешно проведены модельныеэксперименты по захвату и удалению реальных фрагментов почечных конкрементовобъёмом до 60 мм3 при внутрипочечном давлении не более 20 см водяного столба.В случае использования инверсной схемы подачи ирригационного раствора силазахвата и удержания фрагмента камня может достигать значений нескольких грамм.При этом, что существенно, величина расстояния от дистального конца нефроскопа,расположенного вне трубки-кожуха, до её конца может быть любой допустимойисходя из геометрических размеров почечной лоханки без заметного изменения силызахвата и удержания камня.
Под инверсной схемой подачи ирригационного раствораподразумевается его подача через кольцевой зазор, а отток через водный каналнефроскопа.Следует также указать, что определяющим гидродинамическим эффектомзахвата и удержания камня является эффект “пылесоса“.МИП оптимально сбалансированная гидродинамическая система, при которойможно повышать скорость потока ирригационной жидкости без опасения повышениядавления, это достигается геометрической пропорцией водного канала относительно104площади кожуха (кольцевого зазора).
Благодаря такой пропорции эффект «пылесоса»возникает даже при малом потоке ирригационной жидкости.В рамках диссертационной работы была разработана и изготовлена специальнаягерметизирующая насадка на трубку-кожух (28 Ch.) для подачи ирригационнойжидкости в кольцевой канал, позволяющая легко производить продольноеперемещение эндоскопа в трубке-кожухе, на торцевом конце которой устанавливалсясальник Вильсона для герметизации водных потоков в устройстве. Данноеустройство было выполнено в двух вариантах. Первый с прозрачным корпусом (Рис.Х), что позволяло визуально фиксировать выход конца эндоскопа в зону приёмафрагмента почечного камня. При этом сброс фрагмента в приёмник осуществлялсявременным перекрытием притока ирригационной жидкости.
Второй вариант былвыполнен из непрозрачного медицинского пластика (Рис. 20) по технологии 3Dпринтирования. Схематично устройство герметизирующей насадки изображено нарисунке 22.Рисунок 22. Схема герметизирующей насадки.1051 – герметизирующая насадка;2 – уплотнительный сальник Вильсона;3 – трубка сбора фрагментов почечных инкрементов;4 – сосуд для сбора фрагментов почечных инкрементов;5 – почечная лоханка;6 - фрагмент почечного инкремента.Фотографии изготовленной герметизирующей насадки из прозрачного пластикаприведены на рисунке 23.Рисунок 23. Фотографии изготовленной герметизирующей насадкииз прозрачного пластика.106Рисунок 23. Внешний вид прозрачной герметизирующей насадки, закреплённой натрубке-кожухе.Фотография герметизирующей насадки из непрозрачного пластика, изготовленная потехнологии 3D-принтирования, приведена на рисунке 25.Рисунок 25. Герметизирующая насадка из непрозрачного пластика, изготовленнаяпо технологии 3D-принтирования и закреплённая на трубке-кожухе.Проведённые экспериментальные исследования по удержанию фрагментов почечныхкаменей, при использовании инверсной схемы подачи ирригационного раствора,показали увеличение силы удержания фрагмента камня в среднем в (3 ± 5) раз при той жевеличине расхода ирригационной жидкости и высоте водного столба.
Следует такжеотметить, что при использовании данного устройства давление в почке не превышало 10см водного столба, даже при максимальной высоте столба жидкости в 130 см надуровнем почки.Данное устройство апробировано на экспериментальных животных (mini-pig), ипоказало свою высокую эффективность при одномоментном разрушении камней иэвакуации фрагментов, что было доказано в сравнении с традиционной методикой ЧНЛТприодинаковыхусловияхэксперимента на животных.условияхреальнойВоперации,использование данного устройстваможет значимо сократить времялитоэкстрации.Крометого,возможность стабильно удерживатьна всех этапах интраренальнойработыминимимальныецифры107внутрипочечногодавления,послеоперационныхуменьшаетосложнений,вероятностьсвязанныхсвозникновенияинтраренальныминтра-ирефлюксомирригационной жидкости.Внедрение данного устройства в клиническую практику требует дальнейшихисследований.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
