CC BY
29
системе координат. Решения раскладываются в ряды по сферическим волновым функциям [1], а неизвестные коэффициенты разложения вычисляются из системы уравнений, полученной из граничных условий для тангенциальных компонент векторов напряженности ЭМП и магнитного полей на поверхности сферы.
90
120 .....“ ..... 60
150 .//' \ '.' \ 30
!' \'\
'»“І і S, "і S, j ¡0
\ \ ; /;!
210 \ 4 "'■. / '"■.■""' \ / 330
270
Рис. 1. Площади фигур, ограниченные графиком индикатрисы рассеяния i
Такое решение достаточно громоздко, а при отношении длины волны падающего излучения X к размерам сферических частиц г, удовлетворяющему неравенству X/r>20 может оказаться вообще излишним. Поэтому в биофизике и в др. областях наук пользуются приближенной формулой Рэлея для расчета интенсивности рассеянного излучения. В литературе [2-3, 6] это приближение используется авторами для различных типов сред, без учета их оптических свойств, что, как показано ниже, может привести к серьезным ошибкам в расчетах рассеяния излучения веществом. Многие авторы не учитывают поглощающие способности вещества, считая диэлектрические проницаемости сред действительными величинами. Здесь авторами взята под сомнение возможность использования рэлеевского приближения для широкого класса веществ и поставлена цель нахождения нового условия применимости приближения Рэлея.
Анализ рассеивающих свойств проводится для веществ в диапазоне комплексных показателей преломления. Т.к. действительные и мнимые части диэлектрической проницаемости связаны с действительными и мнимыми частями показателя преломления соотношениями: s' = n'2 — n"2, s" = 2n'n", то для большей наглядности и удобства интерпретации результатов в качестве параметров фигурируют s 'и s ''. Было разработано приложение для расчета зависимости рассеянной интенсивности i, приходящейся на единичную интенсивность при условии, что падающий свет поляризован параллельно плоскости рассеяния, от угла рассеяния. Характерный вид такой зависимости см. на рис. 1.
Для расчета зависимости рассеянной интенсивности i от величин действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости введен новый параметр п - коэффициент эффективности рассеяния. Он представляет собой отношение площадей фигур Sj и S2, показанных на рис. 1: п= S1/S2, где Sj - площадь фигуры, ограниченная графиком зависимости интенсивности рассеяния i0 в обратном направлении, S2 - площадь фигуры - в прямом направлении. Этот коэффициент имеет физический смысл, показывая, во сколько раз интенсивность р-поляризованного рассеянного излучения в обратном направлении отличается от рассеянного излучения той же поляризации в прямом направлении. Когда значение п=1, рассеяние является рэлеевским, и применение формулы Рэлея правомерно. Для описания поглощающих свойств среды пользуются понятием тангенса угла потерь 5: tg5=s ''/s'. Нами проведены расчеты и в осях s ', lg(tg)5, п построены поверхности для различных случаев отношений X/r (рис. 2).
При X/r=20 с ростом действительной части диэлектрической проницаемости происходит сильное рассеяние в прямом направлении. При s '=10 даже при слабом поглощении рассеяние вперед в 1,28 раз сильнее рассеяния в обратном направлении - т.е. нельзя использовать рэлеевское приближение.
В ходе вычислений обнаружено, что при X/r=40, рассеяние с погрешностью <1% становится рэлеевским для всего диапазона s ' и tg5 (рис. 3). При увеличении действительной части диэлектрической проницаемости идет лишь малое усиление рассеяния вперед по сравнению с рис.2. Низ поверхности на рис. 3 находится на уровне верхних точек поверхности 2, что говорит о высокой точности найденного приближения.
Найденное приближение позволяет с хорошей степенью точности рассчитывать рассеяние излучения, в т.ч. и лазерного, на слабо рассеивающих биотканях в диапазоне их поглощающих способностей. Для частиц хрусталика глаза [5] с показателем преломления п=1,406 в диапазоне длин волн Х=400-700 нм, расчет интенсивности рассеянного поляризованного излучения с использованием нового приближения показывает, что приближение Рэлея дает в этом случае ошибку в 5,8%.
Рис. 2. Зависимость коэффициента эффективности рассеяния при X/r=20
Рис. 3. Зависимость коэффициента эффективности рассеяния при Х/г= 40
Применение в расчетах вместо найденного приближения широко распространенного рэлеевского приближения в общем случае может вести к возникновению неравномерного распределения энергии рассеянного излучения и нежелательным эффектам, сопутствующим рассеянию, и повлечь за собой необратимые процессы, препятствующие диагностике и терапии.
Использование приближенной формулы Рэлея для расчета интенсивности рассеянного излучения на сферических частицах в широком диапазоне их оптических свойств возможно при отношении длины волны падающего излучения к радиусам частиц, удовлетворяющему неравенству Х/г>40.
Литература
1.Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами / Пер. с англ.- М.: Мир, 1986.- 530 с.
2.Дюжева М.С. и др. // Коллоидный ж.- 2002.- № 1.- С. 39.
З.Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. - М.: Химия, 1995.- 336 с.
4.Приезжев А.В. и др. // Известия АН СССР.- 1989.- Т. 53, № 8.- С. 783-794.
5.Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1998.- 384 с.
бХлебцов Н.Г. // Коллоидный ж.- 2003.-Т. 65,№ 5.- С. 710.
УДК 616.345-006
ПРИМЕНЕНИЕ УСТРОЙСТВ ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА В МАЛОИНВАЗИВНОЙ ХИРУРГИИ
В.В. ПЛОТНИКОВ,В.В. СПИРЕВ, Ю.Б. ЧИНАРЕВ, С.В. ЛЕБЕДЕВА*
Малоинвазивная хирургия находит большое распространение в онкоколопроктологии [2,3,7]. Все авторы отмечают менее выраженный болевой синдром в послеоперационном периоде, более раннее восстановление функции кишечника, сокращение сроков лечения, хороший косметический эффект [4-6]. Примене-
* Курганская областная клиническая больница
ние имплантатов с памятью формы из никелида титана в практической медицине началось с 1980-х годов [1]. Выполнение операций из мини-доступа с применением устройств и сшивающих аппаратов из никелида титана является новым направлением в малоинвазивной хирургии. Использование мини-доступа и создание компрессионных анастомозов при помощи имплантатов с памятью формы позволяет ускорить создание анастомозов и малоинвазивность. Соединение двух этих технологий позволяет упростить операции и улучшить результаты лечения. Чаще всего онкобольным пожилого и старческого возраста, а также больным с тяжёлой сопутствующей патологией делают операции в минимальном объёме. Мы предлагаем решение данной проблемы.
Материалы и методы. Приводим результаты лечения больных с опухолями толстой кишки. Больные были разделены на две группы: исследуемую (15 чел.), которым выполнены операции из минилапаротомного доступа с применением компрессионных устройств из никелида титана; контрольную (16 чел.) - из обычных разрезов. Из них женщин 18(58,1%), мужчин было 13(41,9%). Возраст больных 37-80 лет, средний возраст составил 61±1,5 лет. У больных была сопутствующая патология. Во всех случаях операции были выполнены в запланированном объёме.
Обязательно проводилось дооперационное обследование больных с коррекцией сопутствующих заболеваний. Верификация опухоли проводилась морфологически. По данным патоморфологического исследования, стадии опухоли были Т2-3К0М0 и имели строение аденокарциномы. У лиц преклонного возраста и с сопутствующей патологией мы применяли мини-лапаротомный доступ. При операциях применяли набор инструментов «МиниАссистент», разработанных проф. М.И. Прудковым (УГМА), который позволяет моделировать операционное поле под постоянным визуальным контролем, создавать тракции разной силы в любом направлении с помощью лопаток-ретрактаров.
Для формирования компрессионного анастомоза мы применили созданное нами сферическое устройство для наложения компрессионного анастомоза толстой кишки конец в конец (УКА)1. Основным элементом УКА является пружина из никели-да титана, обеспечивающая равномерную эластическую компрессию. Мы применяли устройства 6 типоразмеров 022-32 мм. Сила сжатия между кольцами устройства составила 900 г. Также в работе мы использовали созданный нами аппарат для наложения компрессионных анастомозов2, в качестве рабочей головки которого использовались те же устройства УКА.
Правостороннюю гемиколэктомию мы выполняли из пара-ректального доступа справа длиной 5-7 см., производили ревизию брюшной полости. Устанавливали набор инструментов «МиниАссистент». Мы использовали 3 методики мобилизации правой половины ободочной кишки. В 1-м варианте операцию начинали с пересечения магистральных сосудов. Во 2-м - мобилизацию правой половины ободочной кишки начинали с илеоцекального отдела при опухоли восходящей ободочной кишки. В 3-м варианте, при наличии опухоли в слепой кишке, мобилизацию начинали с проксимальной трети поперечной ободочной кишки. При 2-м и 3-м варианте мобилизованную правую половину ободочной кишки выводили в рану, и пересекали магистральные сосуды.
Гемиколэктомию осуществляли согласно правилам абластики и антибластики. Компрессионные инвагинационные тонкотолстокишечные анастомозы конец в конец и конец в бок мы формировали УКА. Формирование анастомоза конец в бок шло с помощью УКА: на расстоянии 5 см от культи поперечноободочной кишки накладывали кисетный шов, в его центре электроножом рассекали стенку кишки. Охлажденное устройство внедряли в подготовленные анастомотические площадки. При нагревании пружины теплом организма она сокращалась, сдавливая стенки кишок между компрессионными кольцами.
Переднюю резекцию прямой кишки мы вели из нижнесрединного лапаротомного доступа длиной 6-7 см. Мобилизовали сигмовидную и верхний отдел прямой кишки. Выполняли переднюю резекцию прямой кишки, формируя колоректальный анастомоз конец в конец УКА. Резекцию сигмовидной кишки вели параректальным или косым разрезом в левой подвздошной области длиной 5-7 см. Сигмовидную кишку мобилизовали, выво-
Патент на изобретение №2126657, выдан 27.02.1999. Приоритет изобретения от 28.12.95. Заявка № 95122350 Патент на изобретение №2127556, выдан 03.12.1996. Приоритет изобретения от 03.12.96. Заявка № 96123084
дили в рану, резецировали сигмовидную кишку. Формировали толстокишечный анастомоз устройством УКА конец в конец.
Резекцию поперечной ободочной кишки делали из верхнесрединного разреза длиной 6 см. Поперечно-ободочную кишку и большой сальник мобилизовали и выводили в рану. Вели резекцию кишки вместе сальником. Формировали толстокишечный анастомоз устройством УКА конец в конец. При формировании тонко-толстокишечного соустья инвагинировали зону анастомоза вместе с УКА в толстую - для создания подобия илеоцекального перехода и защиты линии компрессионного анастомоза.
Результаты. Послеоперационных осложнений у больных не было. Результаты исследования представлены в табл.
Таблица
Результаты исследования
Показатели Открытая лапаротомия (п=16) Мини-доступ с ИПФ из TiNi(n=15)
Продолжительность операции (мин)1 183,3±4,1 189,1±2,1
Интраоперационная кровопотеря (мл)* 354,8±20,2 131,5±12,1
Потребность в наркотических анальгетиках (мг)* 114,6±3,9 41,59±4,3
Перистальтика (час)* 63,28±4,8 43,61 ±4,3
Продолжительность интенсивной терапии (час)* 80,75±3,4 43,63±4,2
Энтеральное питание 3-4 сутки 2-3 сутки
Функциональная активность и способность к самообслуживанию 4-5 сутки 3-4 сутки
Выписка из стационара* 13,11 ±0,4 9,08±0,4
1(р>0,05) - различий нет; *(р<0,05) - различия статистически достоверны
Срок операции из мини-доступа на 5,8 минут больше, чем из обычного. Применение компрессионных устройств с памятью формы из никелида титана и мини-доступ значительно снизили кровопотерю. Интенсивность боли в течение 5 дней после операций была статистически достоверно меньше по сравнению с открытой лапаротомией. При этом незначительный болевой синдром в послеоперационном периоде у больных с мини-разрезами меньше требует назначения наркотических анальгетиков по сравнению с традиционными способами. Благодаря снижению хирургической агрессии, сократилась длительность инфузионной терапии, объём медикаментозной поддержки, срок пребывания больного в отделении реанимации. Восстановление функции кишечника способствует раннему назначению энтерального питания и быстрой социальной адаптации пациентов.
Пример. Больная П., 64 лет (история болезни №20149), поступила в колопроктологическое отделение Курганской ОКБ 23.10.2007г. с диагнозом: «Рак восходящего отдела ободочной кишки T2N0M0, ИБС, стенокардия напряжения ФК11. Артериальная гипертензия 11ст., рискЗ, НК1». 01.11.2007 г. произведена правосторонняя гемиколэктомия с компрессионным инвагинаци-онным тонко-толстокишечным анастомозом конец в конец УКА-26 из мини-доступа. Длительность операции - 140 мин.
Перистальтика кишечника восстановилась на 2-е сутки, энтеральное питание - на 3-е сутки. Аппарат УКА отошел самостоятельно на 9-е сутки.
Выводы. Малоинвазивные технологии с применением устройств из никелида титана с «памятью» формы позволяют выполнять оперативные вмешательства на толстой кишке с соблюдением онкологических принципов, при этом нет синдрома абдоминальной компрессии, что расширяет возможности лечения.
Литература
1. Зиганьшин Р.В. и др. Новая технология создания компрессионного анастомоза в желудочно-кишечной хирургии сверхэластичными имплантатами с памятью формы.- Томск: STT, 2000.- 176 с.
2. Donati D. et al. // Tech. Coloproctol.- 2002.- Vol.6, №1.-
P.1-4.
3. Furstenderg S. et al. // Dis. Colon Rectum.- 1998.- Vol.41, №8.- P.997-999.
4. Lin J.J. et al. // Ban.- 2004.- Vol.33, №4.- Р.357-360.
5. Nakagoe T. et al. // Surg. Today.-2004.- Vol. 34, №9.-Р.737-741.
6. Stipa F. et al // Chir. Ital.- 2000.- Vol.52.-№1.- P.91-96.
7. Takegami K. et al. // Surg. Today.- 2003.- Vol.33, №6.-Р.414-420.
