Устройство для комплексного лечения заболеваний предстательной железы - RU2153366C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к медицине, в частности к физиотерапии, и предназначено для комплексного лечения заболеваний предстательной железы, в том числе хронического простатита с использованием различных физических факторов, включая лазерное излучение, электростимуляцию, магнитное поле и т.п.

Известно устройство для физиотерапевтического лечения хронического простатита типа "Интратон", состоящее из блока электростимуляции и двух электродов, один из которых внутриуретрально подводится к предстательной железе, а второй индифферентный плоской формы прикладывается в области крестца [1]. Основными недостатками известного устройства являются: проведение только одного вида физиотерапевтической процедуры, что не позволяет достичь максимального лечебного эффекта; фиксированный характер частоты электрических импульсов, что не позволяет точно настроиться на электромеханический резонанс биообъекта, отсутствие обратных биологических связей, что не позволяет контролировать и индивидуализировать процесс лечения.

Наиболее близким по технической сущности является электролазерное терапевтическое устройство, которое наряду с блоком электростимуляции с трансуретральным гибким катетером-электродом дополнительно содержит гелий-неоновый лазер с моноволоконным световодом, расположенным в канале трансуретрального катетера-электрода с выходом его свободного конца через дистальный конец катетера наружу; полупроводниковый импульсный лазер инфракрасного (ИК) диапазона, блок регистрации и индикации пульса пациента, блок регистрации и индикации сокращения гладких мышц предстательной железы, блок управления, блоком синхронизации [2] . При лечении также используется хорошо известный ректальный катетер с встроенными электродами и лазерами или световодами видимого и ИК диапазона.

Недостатком является неэффективность облучения с внешней стороны биообъекта, трудность электролазерного возбуждения различных зон предстательной железы при использовании двух электродов, отсутствие выносного щупа для комбинированного синхронизированного воздействия, отсутствие перестройки частоты воздействия, опасность повреждения слизистой, отсутствие полного контакта электродов с уретрой и толстой кишкой, отсутствие физиотерапевтического лечения совместно с медикаментозным, невозможность удаления застойных продуктов из ацинусных каналов.

Цель изобретения - исключение указанных недостатков, т.е. повышение эффективности комплексной терапии заболеваний предстательной железы с использованием различных физических факторов.

Технический результат - повышение эффективности комплексной терапии заболеваний предстательной железы.

Для этого в устройстве, содержащем блок электростимуляции, первый выход которого соединен с трансуретральным гибким катетером-электродом и наружным пластинчатым электродом, второй выход соединен с трансректальным катетером-электродом с встроенными лазерами или(и) светодиодами видимого и ИК диапазонов, работающими в непрерывном, модулированном или импульсном режимах, блок лазера видимого диапазона с оптическим волокном, расположенным в канале трансуретрального катетера, блок импульсного ИК лазера, блок биологической обратной связи с биодатчиками гемодинамических параметров и мышечной активности, блок синхронизации, соединенный с блоком электростимуляции, лазерными блоками и блоком биологической обратной связи, блок управления, соединенный со всеми остальными блоками, дополнительно введен в блок ИК лазера (мощностью до 1 Вт), выносной щуп с полукольцевыми электродами и встроенными лазерами или светодиодами видимого или ИК диапазонов, причем электроды соединены с третьим выходом блока электростимуляции; введен блок коммутации, соединенный с блоком электростимуляции и блоками управления для переключения выходов блока электростимуляции в соответствии с выбранным режимом лечения; введен блок перестройки частоты комбинированного воздействия, соединенный с блоком электростимуляции, лазерными блоками, блоками управления и синхронизации.

Дистальный конец трансуретрального катетера выполнен из прозрачного для использованного излучения материала, например, в виде тонкой полимерной стенки обтекаемой формы из того же материала, что и катетер, или в виде стеклянного кварцевого колпачка; электроды цилиндрической формы, как уретрального катетера совмещены с устройствами расширения внешнего диаметра этих электродов, выполненных, например, в виде цангового зажима или баллона-катетера с внешней металлизированной гибкой поверхностью, соединенного с блоком подачи токопроводящей жидкости и с блоком управления, а дистальный конец уретрального световода дополнительно содержит оптический элемент для изменения угла выхода и диаграммы направленности излучения из волокна в различные зоны предстательной железы.

Устройство дополнительно содержит блок подачи лекарственного раствора или токопроводящей жидкости через внутренний канал уретрального катетера, дистальный конец которого выполнен с отверстиями в цилиндрической стенке, а блок соединен с блоком управления.

Устройство дополнительно содержит блок ввода раствора фотосенсибилизатора в венозное русло и во внутренний канал уретрального катетера, в дистальном конце которого сделаны отверстия, ориентированные так, что раствор фотосенсибилизатора был локализован в уретре в зоне облучения лазером, длина волны которого совпадает с полосой поглощения используемого фотосенсибилизатора.

Уретральный и ректальный катетеры содержат дополнительные электроды в дистальной части, а внешний индифферентный электрод выполнен в виде матрицы плоских электродов, причем все электроды соединены с блоком коммутации.

Устройство дополнительно содержит элементы пространственной фиксации трансуретрального катетера, соединенные механически с жесткими элементами урологического кресла или корпуса описываемого терапевтического устройства и выполненных, например, в виде телескопического шарнирного рычага с пруженным концом, соединенным с катетером ограничительными упорами, закрепленными на катетере в контакте с биообъектом.

Устройство дополнительно содержит датчик температуры, выполненный в виде контактного термочувствительного элемента, встроенного в дистальную часть трансуретрального катетера, или в виде ИК приемника, расположенного на входе оптического волокна и регистрирующего выходящее из него с помощью полупрозрачного зеркала вторичное ИК излучение от биообъекта. Датчик мышечной активности выполнен в виде датчиков вибраций и ускорения, пристыкованных к трансуретральному катетеру. Устройство дополнительно содержит датчик изменения амплитуды и формы импульсов тока, прошедшего через биообъект. Все датчики соединены с блоком биологической обратной связи.

Устройство дополнительно содержит блок фотовакуумной терапии, включающий в себя узел вакуумного насоса, соединенного вакуумной трубкой с входом уретрального катетера с отверстиями в дистальной его части, или с вакуумной колбой, выполненной из оптически прозрачного для используемого излучения материала и имеющей цилиндрическую или коническую форму, на внешней поверхности которой на дополнительной подложке размещены лазеры или светодиоды видимого и ИК диапазонов спектра, соединенные с блоками питания, который в свою очередь соединен с блоками управления и синхронизации.

Устройство дополнительно содержит модуль импульсной магнитной терапии, включающий в себя блок питания, соединенный с одной стороны с блоками управления и синхронизации, а с другой с соленоидами различной конфигурации, включая: плоскую с круглой формой с расположенными в центре и по краям ИК лазерами или светодиодами; множеством соленоидов цилиндрической формы, закрепленных вокруг тела человека в районе предстательной железы на поясе типа "патронташ"; или встроенные в ректальный катетер.

В устройство дополнительно введен электроакустический или ультразвуковой преобразователь, пристыкованный механически к оптическому волокну и соединенный с блоком управления.

В ректальный и уретральный катетеры дополнительно встроены устройства механического, акустического ультразвукового и теплового воздействия на предстательную железу, соединенные с блоками управления.

Дополнительно устройство содержит блок тепловой терапии, выполненный в виде охватывающего тело пациента пояса с изменяющейся температурой обращенной к телу пациента поверхности, например, за счет элементов Пельтье, соединенный с блоком управления и синхронизации.

Дополнительно устройство содержит блок электрофореза, соединенного с блоками управления и электродами трансуретрального катетера.

Устройство дополнительно содержит эластичный пояс, охватывающий область предстательной железы с встроенными матричными излучателями видимого и ИК диапазонов в виде полупроводниковых лазеров и световодов.

Благодаря отмеченным отличительным признакам заявляемое устройство выгодно отличается от прототипа и впервые позволяет осуществить комплексное лечение хронического простатита с максимально возможной эффективностью за счет оптимального сочетания различных физических факторов и их пространственной и временной синхронизации, что ранее не было достигнуто. В одном устройстве реализовано сразу несколько новейших биомедицинских технологий, причем результирующий эффект от их одновременного использования является не простой суперпозицией эффектов от отдельных составляющих комплексного воздействия, а результатами проявления синергетических эффектов. Например, при одновременном электролазерном воздействии с использованием относительно мощного полупроводникового лазера, излучение которого введено в трансуретральный катетер, достигается резкое увеличение кровотока в районе предстательной железы, что помимо усиления обменных и иммунных свойств организма приводит к повышению эффективности действия лекарств за счет их экспрессной доставки кровяным потоком в район предстательной железы. Сочетание фотовакуумной терапии с электростимуляцией позволяет практически полностью освободить протоки предстательной железы от застойных секретов и одновременно "вытянуть" их за счет разницы давлений в уретру. При этом усиление артериального кровотока достигается одновременно за счет локальной декомпрессии и фототерапевтического эффекта, воздействующих как на крупные артерии, так и на соответственно капиллярный кровоток. Борьба с инфекцией достигается как медикаментозным способом с помощью антибиотиков за счет их более эффективной доставки к предстательной железе, как потоком крови (см. выше), так и через уретру, причем при использовании фотосенсибилизаторов, облучаемых лазерным излучением соответствующего спектрального диапазона, достигается уничтожение бактерий, резистентных к большинству антибиотиков. Это объясняется селективным накоплением ряда фотосенсибилизаторов (производные гематопорфирин, фтолцианиновые соединения, хлорины и т.п.), как в опухолевых клетках, так и в быстроделящихся микроорганизмах типа бактерий, что позволяет при облучении их светом добиться их полного уничтожения за счет фотохимического образования токсичных радикалов и синглетного кислорода.

Реализация этой новейшей технологии стало технически возможной за счет введения блока подачи растворов фотосенсибилизаторов через уретральный катетер и подвод излучения полупроводникового лазера к области предстательной железы. Помимо уничтожения микроорганизмов сочетание тепловой терапии за счет использования относительно мощного ИК полупроводникового лазера и фотомедикаментозной терапии за счет использования фотосенсибилизаторов позволяет расширить применимость предлагаемой комплексной терапии и на случай лечения аденомы и рака предстательной железы. Так как длина волны поглощения наиболее эффективных фотосенсибилизаторов типа "фотосенса" и хлорина лежит в области 0,66 мкм, что не совпадает с длиной волны используемого в прототипе гелий-неонового лазера 0,63 мкм, то этим и объясняется необходимость замены последнего на полупроводниковый лазер видимого диапазона, в частности, с длиной волны 0,66 мкм. Дополнительное введение электролазерного выносного щупа с оригинальной полукольцевой геометрией электродов и расположенными в их центре источниками излучения позволяет осуществить комбинированное воздействие и на чувствительные и рефлексогенные зоны организма, функционально связанные с предстательной железой. Введение матричных внешних электродов и дополнительных электродов в уретральном и ректальном катетерах позволяет путем последовательной и параллельной их коммутации осуществить комплексное воздействие практически на все зоны предстательной железы с различными порогами электровозбужденности. В прототипе за счет неточного расположения всего двух электродов токи могут вообще не проходить через предстательную железу или касаться только ее части. Благодаря этому эффективность воздействия в прототипе может быть существенно понижена. Предлагаемое устройство даже при неточном расположении катетеров лишено этого недостатка благодаря "томографическому" принципу воздействия. Дополнительный положительный эффект достигается при одновременном изменении частоты воздействия, что позволяет возбуждать мышцы с различными резонансными характеристиками и подключение различных пространственно-ориентированных электродов, что влияет на пространственное изменение линий токов через биологический объект. В случае особо тяжелого поражения предстательной железы и большой длительности заболевания наиболее радикальным и эффективным, хотя и относительно сложным методом лечения, является электролазерное возбуждение путем подачи электрического напряжения одновременно на трансуретральные и трансректальные электроды, расстояние между которыми является самым минимальным из всех возможных вариантов и большей частью пролегает через предстательную железу.

Одним из недостатков прототипа является возможность травмированная слизистой оболочки при неосторожном выдвижении световода с острым концом из осевого отверстия в дистальном конце катетера наружу. Чтобы это исключить, в предлагаемом устройстве световод упирается в прозрачный для излучения колпачок, сквозь который излучение освещает уретру и предстательную железу. При жестко фиксированном диаметре электрода, равном диаметру катетера, возможно неполное касание цилиндрической поверхности электрода стенки уретры, что может привести к неравномерному распределению токов по поверхности вплоть до сильного теплового ожога. Это замечание касается и ректального катетера. Для исключения этого недостатка в предлагаемом изобретении предусмотрено введение устройства расширения внешнего диаметра электродов после их введения в уретру или прямую кишку. Это достигается выполнением этого устройства, например, в виде цангового элемента или баллонного катетера с гибкой внешней металлизированной мембраной. В последнем случае раздувание баллонной части катетера осуществляется из блока управления путем подачи или воздуха под давлением или токопроводящей жидкости.

При введении уретрального катетера внутрь уретры большой проблемой является пространственная фиксация положения этого катетера, так как эту операцию вынужден выполнять врач вручную в течение всего времени процедуры, что утомительно и опасно. В предлагаемом изобретении эта проблема довольно просто решается за счет введения телескопического шарнирного рычага с пружинным концом, соединенным с катетером.

Большим преимуществом предлагаемого изобретения в отличие от прототипа является введение блока импульсной магнитной терапии для осуществления бесконтактной электрической стимуляции предстательной железы за счет наведения ЭДС в нервномышечных структурах. Этот режим целесообразно осуществлять после трансректального или трансуретрального воздействия, что позволяет несколько упростить процедуру лечения без изменения ее эффективности на более поздних этапах лечения. Дополнительное введение лекарств в соленоиды плоской или цилиндрической геометрии позволяет обеспечить комплексность внешнего воздействия. Соленоиды плоской геометрии помимо наложения непосредственно на тело пациента можно встроить в спинку урологического кресла, что сделает проведение физиотерапевтических процедур более комфортным.

Так как электростимуляция и действие лазерного ИК излучения приводит к нагреву уретры и самой предстательной железы, необходимым атрибутом устройства становится датчик температуры, выполненный, например, в виде теплочувствительного элемента, встроенного в катетер или реализованного в виде приемника ИК излучения, расположенного на входе оптического волокна. Этот приемник предназначен для регистрации вторичного ИК излучения от нагретой области предстательной железы. Такой приемник располагается или непосредственно на входе волокна, или принимает ИК излучения с помощью полупрозрачного зеркала. Включение таких датчиков в систему обратной связи позволяет удержать температуру предстательной железы на заданном уровне.

Помимо чисто акустической регистрации мышечной активности предстательной железы контроль за ее сокращением, как показали экспериментальные исследования, легко может быть осуществлен с помощью датчика вибрации или ускорений, пристыкованных к оптическому волокну, например, в месте его ввода в уретральный катетер. Возможности такой регистрации объясняется тем, что во время сокращения мышц предстательной железы их движение передается катетеру и соответственно оптическому волокну. Более детальную информацию о характере этих сокращений можно получить путем анализа формы токовых импульсов, так как в момент сокращения изменяется импеданс, что приводит к модуляции проходящего тока.

При облучении светом уретры через дистальный конец трансуретрального катетера возможно небольшое загрязнение самого конца волокна или прозрачного колпачка катетера внутриуретральной слизью. Для исключения этого эффекта на трансуретральный катетер накладываются колебания в акустическом или ультразвуком диапазоне с помощью пристыкованных на его входе пьезоэлектрических или магнитострикционных преобразователей. Положительный эффект достигается за счет значительных ускорений дистального конца катетера с волокном.

Наряду с электростимуляцией комплексное воздействие со стороны ректального катетера может осуществляется за счет встроенных в него блоков механического акустического, ультразвукового и теплового воздействия. Выбор воздействия определяется индивидуальными особенностями пациента и характером заболевания.

При увеличенном размере предстательной железы и ее патологических изменениях по всему объему возникает необходимость ее объемного облучения, что может быть достигнуто размещением компактных полупроводниковых лазеров непосредственно в дистальной части уретрального катетера по его оси в виде линейки с количеством источников до 10. При этом они равномерно ориентируются по различным радиальным направлениям. Таким же образом эта идея реализуется и в ректальном катетере.

Экспериментальные исследования показали, что в зависимости от степени патологии изменяется и порог электровозбуждения предстательной железы, а в процессе лечения он снижается. На основании этого в устройство введен блок определения этого порога, что позволяет проводить диагностику заболевания и эффективности его лечения от процедуры к процедуре.

Важным фактором лечения мочеполовой системы является контрастные тепловые ванны, реализуемые обычно с помощью тепловой гидротерапии, требующей специальной оснастки. Для обеспечения более комфортной, более простой и более пространственно селективной тепловой терапии область предстательной железы больного с внешней стороны тела охватывается специальным поясом с встроенными элементами, применяющими температуру тела по заданной программе, например, периодически нагревая и охлаждая его с помощью элементов Пельтье. Периодические изменения температуры приводят в свою очередь к селективному изменению кровотока и, таким образом, реализуется уникальный режим селективной теплотерапии.

При лечении воспалений уретры важным фактором комплексной терапии является использование электрофореза, а также фонофореза, реализуемого наложением ультразвуковых колебаний на дистальный конец уретрального катетера.

Поскольку проекции внутренних органов на внешнюю поверхность тела человека представляют относительно протяженные зоны, что касается также и зон Захаранна-Геда, то для фототерапевтического воздействия на эти зоны предлагается использовать эластичный пояс с матрицей лазерных или светодиодных излучателей, встроенных в поле, охватывающие зоны, видимого и ИК-диапазона.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется целый спектр физиотерапевтических воздействий, позволяющий в сочетании с режимом синхронизации получить максимально возможный лечебный эффект.

Фиг. 1. Общая схема устройства.

1 - блок электростимулятора; 2 - блок управления и отображения информации; 3 - блок коммутации; 4 - трансуретральный катетер-электрод; 5 - трансректальный катетер-электрод; 6 - выносной электролазерный щуп; 7 - индифферентный внешний электрод; 8 - матрица электродов; 9 - блок перестройки частоты; 10 - блок-источник излучения видимого диапазона; 11 - блок импульсного источника ИК диапазона; 12 - блок непрерывного источника ИК диапазона; 13 - блок импульсной магнито-лазерной терапии; 14 - блок фотовакуумной терапии; 15 - блок подачи лекарственных растворов; 16 - блок электрофореза; 17 - электроакустический блок; 18 - блок синхронизации; 19 - блок биологической обратной связи; 20 - датчик пульса; 21 - датчик акустической активности мышц; 22 - датчик гемодинамических параметров; 23 - датчик температуры; 24 - датчик ускорения и вибраций.

Фиг.2. Схема электролазерного воздействия.

1 - трансуретральный катетер; 2 - трансректальный катетер; 3 - электроды; 4 - уретра; 5 - прямая кишка; 6 - электроды матричной системы; 7 - предстательная железа.

Фиг. 3. Модуль фотовакуумной терапии.

1 - колба из оптически прозрачного материала; 2 - фаллос; 3 - блок питания и управления (вместе с насосом); 4 - соединительная полая трубка; 5 - подложка; 6 - матрица полупроводниковых лазеров или светодиодов.

Фиг. 4. Модуль фотомагнитной терапии.

а) 1 - соленоид; 2 - предстательная железа; 3 - матрица излучателей.

б) 1 - предстательная железа; 2 - соленоиды цилиндрической формы; 3 - внешняя поверхность тела пациента.

Фиг. 5. Схема трансуретрального катетера.

1 - трансуретральный катетер; 2 - оптическое волокно; 3 - канал уретры; 4 - оптический элемент; 5 - предстательная железа; 6 - оптический колпачок; 7 - кольцевые электроды; 8 - отверстия; 9 - лекарственный или токопроводящий раствор.

Изображенное на фиг. 1 устройство работает следующим образом. Блок электростимулятора 1 под действием управляющих сигналов с блока управления 2 формирует электроимпульсы, подаваемые через блок коммутации 3 на электрод трансуретрального катетера 4, на электрод ректального катетера 5, на выносной электролазерный щуп 6 и индифферентный внешний электрод 7. Переключение этих электродов в соответствии с принятыми методиками лечения и режимами стимуляции обеспечивается в блоке коммутации 3 под действием управляющих сигналов с блока управления 2. Наиболее эффективным, хотя наиболее и сложным режимом лечения, является использование по одному электроду с уретрального и ректального катетеров при их одновременном введении в уретру и прямую кишку соответственно. В этом случае достигается наивысшая степень пространственной селективности электровозбуждения. Следующим по эффективности является режим трансуретральной электростимуляции с использованием индифферентного плоского электрода. Следующий путь менее эффективный, но значительно более простой режим, заключается в использовании только ректального электрода в сочетании с индифферентным, прикладываемым к лобковой части. И, наконец в целях профилактики полезным является использование только двух внешних плоских электродов, прикладываемых к крестцу и к лобковой части. При фиксированных положениях ректального или уретрального электродов вполне возможна ситуация, когда в силу неоптимального положения электродов основной ток проходит в стороне от предстательной железы. Для исключения этого недостатка необходимо изменить положение электродов, что трудно реализовать на практике. В предлагаемом устройстве решение этой проблемы заключается в использовании сразу нескольких электродов, например, в уретральном катетере размещается не менее трех цилиндрических электродов, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Внешний плоский электрод 7 выполняется уже в виде матрицы плоских электродов 8, охватывающих гораздо большую поверхность тела человека. В процессе лечения последовательная коммутация этих электродов с помощью блока коммутации 3 позволяет пропускать ток по различным направлениям, что существенно повышает вероятность стимуляции всех патологических зон предстательной железы. Помимо электролазерного возбуждения внутренних органов посредством пропускания электротока непосредственно через эти органы, в частности, через предстательную железу, в предполагаемом устройстве имеется электролазерный щуп 6, предназначенный для комбинированного воздействия на рефлексогенные и чувствительные зоны на поверхности тела человека, связанные функционально с предстательной железой. Особенностью этого щупа является полукольцевая форма электродов, в центре которых размещаются соответствующие источники излучения, в частности, светодиоды видимого или ИК диапазонов. Возможно подведение излучения также посредством гибкого оптического волокна. В такой конструкции отпадает необходимость в индифферентном электроде, так как возбуждение осуществляется посредством поверхностных токов, циркулирующих между отмеченными полукольцевыми электродами.

Так как различные мышцы имеют различные частоты электромеханических резонансов, то в устройстве предусмотрен блок перестройки частоты 9, изменяющий частоты воздействия по заданной программе. Например, это может быть непрерывное изменение частоты в диапазоне от 0 до 20 Гц при необходимости лечения всего нервно-мышечного аппарата, или же селективные воздействия преимущественно на одной - двух частотах в районах 4,5-5 Гц и 8 - 10 Гц непосредственно на предстательную железу с небольшими девиациями частоты в область относительно низких и относительно высоких частот для исключения эффекта "привыкания" и стимулирования других физиологических систем.

В состав комплексного устройства входят следующие блоки: блок источника излучения видимого диапазона 10, блок импульсного источника ИК диапазона 11, блок непрерывного источника ИК диапазона 12, блок импульсной магнито-лазерной терапии 13, блок фотовакуумной терапии 14, блок подачи лекарственных растворов 15, блок электрофореза 16. В случае трансуретрального воздействия все излучения от лазерных источников видимого и ИК диапазонов, работающих как в непрерывном, так и в импульсном режимах, подводятся с помощью оптического волокна. Более компактные светодиодные источники могут непосредственно размещаться в уретральном и ректальном катетерах, а также в головке выносного щупа. Блок импульсной магнито-лазерной терапии 13 введен для возможности дистанционной электростимуляции на предстательную железу в стадии реабилитации и профилактики, а также вспомогательного воздействия с помощью импульсных ИК источников. Блок фотовакуумной терапии 14 включает в себя прозрачную для излучения вакуумную колбу, с внешней стороны которой размещается матрица оптических излучателей. Блок подачи лекарственных растворов 15 предназначен для введения через внутреннюю часть уретрального катетера различных лекарственных препаратов, например, антибиотиков и т.п., а также растворов фотосенсибилизаторов для реализации фотомедикаментозной терапии и токопроводящих растворов для улучшения контакта между поверхностью электродов и слизистой оболочкой уретры. Блок электрофореза 16 предназначен для более эффективной доставки соответствующих лекарств в стенку уретры и далее в предстательную железу путем периодического или постоянного подведения к двум электродам уретрального катетера соответствующего напряжения. Дополнительный положительный эффект достигается путем наложения на уретральный катетер или оптическое волокно от электроакустического блока 17 акустических или ультразвуковых колебаний, что реализует по существу модифицированный вариант фонофореза.

Часть описанных воздействий синхронизируется между собой во времени с помощью блока синхронизации 18. Синхронизация электростимуляции и лазерного воздействия позволяет одновременно осуществить воздействие как на мышечную систему, так и на гемодинамику, например, за счет дополнительного притока крови в режиме тепловой терапии. Электростимуляция совместно с режимом вакуумной терапии обеспечивает очистку ацинусных каналов от застойных секретов, когда электросокращение мышц вызывает движение этого секрета по каналам, а дополнительное отрицательное давление в уретре способствует выходу этого секрета в уретральную протоку. Синхронизация вакуумного воздействия и фототерапевтического с использованием матричной системы излучателей позволяет одновременно усилить как приток крови в крупных артериях через систему барорецепции, так и капиллярный кровоток. Синхронизация магнитного и лазерного воздействия позволяет осуществить дистанционный вид терапии одновременно с помощью двух физических факторов, что очень важно в силу ослабления физических полей при некотором удалении источников от зоны воздействия.

Помимо синхронизации различных физических воздействий между собой в устройстве имеется блок биологической обратной связи 19, который предназначен для контроля и управления процессом лечения. Кроме уже известных датчиков пульса 20 и акустической активности мышц 21, в состав блока 19 включены и ряд новых отсутствующих в прототипе датчиков. Это датчик гемодинамических параметров 22, датчик температуры 23, датчик ускорения или вибрации 24. Датчик гемодинамических параметров 22 предназначен для контроля уровня кровотока в районе предстательной железы, что необходимо для оценки эффективности комбинированного электролазерномагнитного воздействия на эту железу. Изменяя параметры воздействия в соответствии с характером патологии и индивидуальными особенностями пациента, данный блок позволяет активизировать воздействие в каждом конкретном случае и добиться максимально возможного отклика организма. Следует учитывать, что повышение объема кровотока в свою очередь позволяет ускорить доставку ряда лекарственных препаратов, а также усилить скорость отклика иммунной системы организма. Датчик температуры 23 необходим для контроля температуры предстательной железы при электролазерном воздействии особенно в режиме лазерной тепловой терапии, позволяющем за счет использования более мощного ИК лазера нагреть предстательную железу до 39 - 40^oC. Датчик температуры может быть выполнен в виде обычного контактного теплочувствительного элемента, например, термопары или термистора, размещаемых в дистальном конце уретрального катетера. Возможен и дистанционный режим контроля температуры путем регистрации вторичного ИК излучения от нагретой лазером области предстательной железы. Это излучение поступает в оптическое волокно и его ближняя ИК часть диапазона регистрируется с помощью обычного ИК приемника излучения. При этом может использоваться то же оптическое волокно, по которому лазерное излучение доставляется от лазера к биообъекту или вводится еще одно, помещенное в уретральный катетер. В первом случае на входе волокна используется дополнительное полупрозрачное зеркало, которое пропускает большую часть лазерного излучения через волокно к биообъекту и одновременно направляет выходящее из волокна ИК излучение на приемник излучения. Вторая схема является хотя и более сложной, но ее большим преимуществом является малое влияние электропомех и рассеянного света.

Датчик ускорения или вибрации 24 пристыковывается к уретральному катетеру, причем место контакта может быть как в дистальной части катетера, так и на его входе. Возможность последнего размещения объясняется тем, что в процессе сокращения мышц предстательной железы происходит принудительное движение дистальной части катетера, которое передается и на его входную часть. Результирующий отклик формируется как в виде вибраций, так и в виде его колебаний вдоль продольной оси. Регистрация этих динамических эффектов может осуществляться как в виде ускорений с помощью акселерометра, так и в виде вибраций с помощью пьезодатчика. Следует отметить, что отмеченный выше датчик гемодинамических параметров 22 может быть выполнен на использовании различных физических принципов измерения, например, в виде элементов фотоплетизмотографа или реографа. В устройстве также предлагается использовать модифицированный реографический метод на основе регистрации формы и амплитуды тока, проходящего через биообъект при фиксированном напряжении электростимуляции. В силу изменения кровотока изменяется и электросопротивление предстательной железы, что скажется как на амплитуде проходящего электротока, так и на его форме. Дополнительное влияние на форму электротока оказывают и сокращения мышц, оказывающие как бы дополнительное модулирующее действие на ток. Поэтому анализ электротока позволяет осуществить контроль как за гемодинамическими параметрами, так и за мышечной активностью системы железы.

В зависимости от состояния и уровня патологии будет меняться порог возбуждения предстательной железы. Например, по мере улучшения состояния больного он будет уменьшаться, т.е. мышечная система будет откликаться на все более слабое воздействие. Контроль за этим процессом в системе биологической обратной связи 19 позволит также контролировать и управлять процессом лечения.

На фиг. 2 представлена более подробно схема электролазерного воздействия. Уретральный 1 и ректальный 2 катетер с несколькими электродами 3, в частности с двумя и тремя, помещаются соответственно в уретру 4 и прямую кишку 5. С внешней стороны тела человека размещается матрица плоских электродов 6. Как легко видеть, только при подаче напряжения электростимуляции на электроды 3 катетеров 1 и 2 возможно наиболее эффективное возбуждение предстательной железы 7. Последовательное переключение электродов 3, 4 позволяет пропускать ток через все возможные зоны предстательной железы, затронутые патологией.

На фиг. 3 представлена более подробно схема фотовакуумного терапевтического модуля. Колба из оптического материала, например, полимера или кварца, поджимается к основанию фаллоса 2. С помощью насоса, совмещенного с блоком питания и убавления 3, по трубке 4 осуществляется небольшое уменьшение давления (до 0,3 - 0,4 атм) внутри колбы 1. Пониженное давление воздействует на барорецепторы фаллоса, что приводит к увеличению артериального притока крови. Помимо терапевтического эффекта понижение давления приводит также к оттоку застойного сектора из ацинусных потоков внутри уретры, т.е. производится своеобразный "вакуумный" дренаж предстательной железы. С внешней стороны колбы 1 размещаются на дополнительной подложке 5 матрица полупроводниковых лазеров или светодиодов 6. Дополнительное световое облучение в красном диапазоне поверхности фаллоса обеспечивает дополнительный терапевтический эффект в виде усиления капиллярного кровотока, снятие болевых ощущений и воспалительных процессов.

На фиг. 4 представлена более подробно схема фотомагнитного терапевтического модуля. В соленоиде 1 (фиг. 4а) плоской геометрии при пропускании импульсного тока формируется импульсное магнитное поле, силовые линии которого (показаны сплошными линиями) пронизывают предстательную железу 2 и наводят в ней соответствующую ЭДС, т. е. таким образом реализуется дистанционная электростимуляция. Дополнительный терапевтический эффект достигается при облучении железы с помощью матрицы полупроводниковых излучателей, расположенных равномерно по краям соленоида и в его центре. Длина волны источников выбирается в ИК диапазоне (0,8 - 0,9 мкм), характеризующемся наибольшим проникновением излучения вглубь биообъекта (до 7 - 9 см). В другом варианте (фиг. 4б) магнитное поле внутри предстательной железы 1 создается с помощью цилиндрических соленоидов 2 (индукторов), равномерно охватывающих тело пациента с его внешней стороны 3. На фиг 4б показано пространственное расположение отдельных индукторов в поперечном сечении тела пациента.

На фиг. 5 представлена одна из конструкций трансуретрального катетера 1, в который помещается оптическое волокно 2, а сам катетер вводится внутрь уретры 3. На конце волокна фиксируется оптический элемент 4, формирующий диаграмму направленности излучения после волокна, необходимую для облучения предстательной железы 5. Для попадания излучения на железу дистальный конец катетера выполнен в виде прозрачного колпачка 6. На цилиндрической поверхности катетера размещены три кольцевых электрода 7, между которыми находятся отверстия 8, через которые лекарства или токопроводящая жидкость 9 поступают внутрь уретры. Наложение ультразвуковых (УЗ) колебаний на оптическое волокно 2 позволяет реализовать режим фонофореза, а также позволяет осуществить терапевтическое УЗ воздействие непосредственно на предстательную железу. Подведение соответствующего напряжения на электроды 7 и внешние индифферентные электроды (на фиг. 5 не показаны) позволяет реализовать режим электрофореза одновременно с электромагнитолазерным воздействием.

Пример конкретной реализации устройства для комплексного лечения заболеваний предстательной железы.

Параметры электролазерного модуля: источники излучения: полупроводниковый лазер с длиной волны 0,63 мкм и мощностью 10 мВт; полупроводниковый лазер ИК диапазона с длиной волны 0,9 мкм и мощностью 0,5 Вт, электростимуляция осуществляется с помощью биополярных импульсов с периодом повторения 400 мкс, формируемых в качки длительностью 8 мс, и плавнорегулируемой частотой повторения в диапазоне 0,5 - 30 Гц. Излучение лазеров вводится в трансуретральный катетер с внешним диаметром 4 мм посредством оптического волоконного кварц-полимера с внешним диаметром 600 мкм. На дистальном конце катетера размещается два цилиндрических кольцевых электрода длиной 4 мм и расстоянием между собой 1 см. В выносном электролазерном щупе используются полукольцевые электроды диаметром 5 мм, в центральной части которых зафиксирован выход световода, соединенного с лазерным блоком. В качестве источника излучения используется импульсно-периодический полупроводниковый лазер с длительностью импульса 10^-6 с и частотой повторения 2,5 кГц, и средней мощностью 1,5 мВт. Предусмотрена синхронизация электролазерного воздействия с пульсом пациента.

Технические параметры магнитолазерного модуля: максимальная амплитуда тока в индукторе 5 А, величина напряженности магнитного поля до 3 мТл, длительность магнитного воздействия 10^-3 сек, частота повторения от 0,5 до 20 Гц. Индуктор имеет форму диска диаметром 200 мм и толщиной 1,5 см, в центральной части которого размещен импульсно-периодический ИК лазер с параметрами, отраженными выше. Синхронизация лазерного воздействия импульсов магнитного поля обеспечивает получение синергетического эффекта. Предусмотрена также биосинхронизация с пульсом пациента с помощью ИК датчика, пристыкованного к пальцу пациента.

Технические параметры фотовакуумного модуля: регулируемое разрежение воздуха в колбе в виде пневмоимпульсов от 0,15 до 0,4 кгс/см². Модуль имеет возможность ручного программирования разрежения и времени работы, а также 8 встроенных программ автоматического управления разрежением во время процедур. Трансуретральный катетер имеет возможность фиксации в пространстве относительно тела пациента. В трансректальном катетере диаметром 13 мм имеются два цилиндрических электрода длиной 20 мм и расстоянием между ними 40 мм. Проблема улучшения электрического контакта решена путем подачи физиологического раствора в трансуретральный и трансректальный катетеры. В случае воспаления уретры в нее вводится лекарственный раствор. Для улучшения проникновения лекарств в предстательную железу реализуется режим электрофореза путем подачи напряжений на электроды, например, на уретральный и ректальный, или на уретральный и внешний индифферентный, или на отдаленные электроды трансуретрального катетера. В качестве биологической обратной связи используется реографический принцип измерения путем контроля вольт-амперных характеристик электростимулятора. В частности, при изменении проводимости предстательной железы в силу усиления кровообращения изменяется величина тока на выходе стимулятора при стабилизированной величине напряжения. Сокращения предстательной железы регистрировались с помощью пьезодатчика, пристыкованного к уретральному катетеру. Изменение температуры осуществлялось с помощью термоэлемента, встроенного в дистальную часть уретрального катетера.

Комплекс используется следующим образом. Положение пациента лежа на спине на урологическом кресле. Трансуретральный катетер 4 (фиг. 1) проводится по уретре до уровня семенного бугорка. Наружный пластинчатый электрод 7 размещают под крестцом пациента. В режиме уретрально-ректальной стимуляции или электрофореза трансректальный катетер 5 вводят в прямую кишку. В режиме трансуретральной стимуляции матрица внешних электродов располагается равномерно по окружности тела пациента в районе предстательной железы. В зависимости от используемого метода лечения в трансуретральный катетер вводят оптическое волокно для использования источников соответствующего спектрального диапазона и воздействуют поочередно или одновременно несколькими физическими факторами.

Литература
1. О.П.Тихтинский, С.Н.Калинин. Простатит - мужская болезнь, СПБ 1994 г. , с. 14.

2. Е. А. Мишанин, В.П.Жаров. Устройство для лечения больных хроническим простатитом, осложненным половой функцией. Патент РФ N 2008043 с приоритетом от 5.11.92.

Реферат

Изобретение относится к медицине и заключается в создании комплексной системы лечения хронического простатита с одновременным использованием нескольких физических факторов, их синхронизации между собой и биосинхронизации с пульсом пациента. В системе предусматривается использование нескольких модулей: электролазерного, фотовакуумного и магнитолазерного в сочетании с электрофорезом и фонофорезом. Предлагаются новые модификации уретрального и ретрального катетеров с использованием нескольких цилиндрических электродов и матрицы внешних электродов. Предусмотрено улучшение электрического контакта электродов с биотканями за счет блока подачи электропроводящего раствора и устройства расширения внешнего диаметра электродов. Предлагается использование по сравнению с прототипом новых лазерных источников, в том числе полупроводникового лазера в красном диапазоне и непрерывного полупроводникового лазера в ИК-диапазоне, излучение которого вводится в оптический световод. В состав системы биологической обратной связи включены новые датчики температуры (контактный и дистанционный), блок контроля вольтамперных характеристик электростимулятора и акуствибрационные сенсоры. Особенностью блока фотовакуумной терапии является комбинация блока вакуумного массажа с фотоматричной системой. Особенностью магнитолазерного модуля является использование импульсного поля в сочетании с лазерной терапевтической системой. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула