CC BY
63
УДК 616.24-089.48:621.36 Е.В.Заварзина
МЕТОД ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕТРИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СТЕНДОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СЪЕМНЫХ ДРЕНАЖНЫХ УСТРОЙСТВ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
Представлен метод электротермометрии для доказательства минимального повреждающего действия высокочастотного электрического тока на искусственные ткани, окружающие съемные дренажные устройства в стендовых опытах.
SUMMARY
E.V.Zavarzina
ELECTROTHERMOMETRY METHOD APPLICATION FOR STAND STUDIES OF REMOVABLE DRAINAGE DEVICES
We describe electrothermometry method to show that high frequency electric current has minimal damaging effect on artificial tissues surrounding removable drainage devices in stand studies.
Основной задачей данного исследования было доказать минимальное повреждающее действие высокочастотного электрического тока на ткани [1], окружающие съемное дренажное устройство [2].
Для достижения поставленной задачи мы выделили этапы данной работы.
На первом этапе была создана аппаратноинструментальная база по поиску наиболее подходящих материалов для изготовления гибких моноак-тивных электродов устройств и их оболочек, а также для измерения контрольных параметров опыта. Техническим обеспечением опыта были: источник переменного высокочастотного тока с возможностью дозированной подачи его мощности на электрод, измерительные приборы для регистрации и контроля температуры, силы тока и времени. Поскольку при эксплуатации устройства предполагалось использовать конкретный генератор высокочастотных импульсов (аппарат для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М), то в целях приближения условий проведения опытов к реальным, мы использовали его в стендовых опытах.
На втором этапе исследовалась теплопроводность материалов, предполагаемых для использования в качестве оболочек электродов устройств.
На третьем этапе работы были проведены исследования по определению оптимального времени воздействия электрического тока для пережигания шовного материала, фиксирующего съемное дренажное устройство.
На четвертом этапе в ходе опытов была проведена серия измерений зависимости времени воздействия тока высокой частоты от диаметра поперечного сечения используемого электрода с контролем максимальной температуры вблизи точки пережигания
шовного материала.
Цель термометрии - изучить повреждающее действие разряда высокочастотного тока, проходящего внутри оболочки электрода съемного дренажного устройства на окружающие искусственные ткани стенда.
Очевидно, что ртутные и спиртовые термометры непригодны для подобного рода экспериментов, так как время реакции их слишком велико. Для экспериментов нами выбран, как наиболее подходящий - электротермометр медицинский ТПЭМ-1, обладающий следующими характеристиками: пределы измерений от +16°С до +42°С, время реакции датчика от 20 с до 5 минут. Принципиальная схема электротермометра представляет собой измерительный мост Уитстона. В одно из плеч моста включен терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения температуры контактирующей с ним среды.
В связи с тем, что настоящий прибор обладает недостаточным для проведения эксперимента диапазоном измеряемых температур и недостаточно высокой скоростью срабатывания датчика, была произведена модернизация схемы электротермометра в целях расширения диапазона измеряемых температур и повышения его быстродействия. В качестве чувствительного элемента прибора был выбран термистор с сопротивлением 40 кОм, способный работать в диапазоне от +10°С до +150°С. Термисторы характеризуются отрицательным ТКС и их электрическое сопротивление уменьшается с повышением температуры.
Таким образом, при параллельном соединении термистора с добавочным сопротивлением номиналом в 2 кОм получен датчик, обеспечивающий измерение температур электротермометром медицинским ТПЭМ-1 в диапазоне от +30°С до +95°С и временем реакции около 1 с. Время пережигания лигатуры измеряли с помощью часов фирмы «СаБЮ» Япония, с разрешением до мс.
Методика проведения стендовых опытов
Проведено 560 стендовых испытаний дренажных устройств, из них 300 - со съемным моделируемым дренажным устройством и 260 - со съемным Т-образным дренажным устройством.
В опытах использовали шовный материал в виде лигатур различных видов и номеров: витой капрон №1, 2, 3; витой лавсан №2, 3; шелк №2, 3. Для каждой лигатуры использовали электроды с диаметром различного поперечного сечения: 0,25; 0,35; 0,75; 1,00 мм2, покрытые оболочкой из полихлорвинила медицинского.
Стендовый опыт проводили следующим образом (рис. 1, 2). Активный конец лигатуры (4) соединяли с гибким моноактивным посеребренным медным элек-
Рис. 1. Схема поперечного среза внутреннего конца съемного дренажа, фиксированного к муляжу из поролона и измерениям температурной реакции окружающей ткани (поролона) в месте фиксации дренажа.
1. Оболочка моноактивного электрода из полихлорвинила медицинского. 2. Гибкий моноактивный посеребренный медный электрод. 3. Корпус дренажного устройства, выполненный из силиконовой резины. 4. Активный конец лигатуры нити находится в прямом контакте с электродом. 5. Пассивный конец лигатуры нити. 6. Место жесткой фиксации нити к оболочке моноактивного электрода. 7. Отверстия корпуса дренажного устройства. 8. Хирургический узел. 9. Поролон. 10. Активный электрод аппарата для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М. 11. Пассивный электрод электрохирургического аппарата ЭН-57М. 12. Датчик и манометр электротермометра медицинского ТПЭМ-1.
. « • * • * • ^
* Ф \
* * ♦ * 2 О
. * . » « . * * ^ 9
Рис. 2. Схема поперечного среза внутреннего конца съемного дренажа после воздействия на его моноактив-ный электрод активного электрода аппарата для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М.
1. Оболочка моноактивного электрода из полихлорвинила медицинского. 2. Гибкий моноактивный посеребренный медный электрод. 3. Корпус дренажного устройства, выполненный из силиконовой резины. 4. Активный конец лигатуры нити находился в прямом контакте с электродом. 5. Пассивный конец лигатуры нити. 6. Место жесткой фиксации нити к оболочке моноактивного электрода. 7. Отверстия корпуса дренажного устройства. 8. Хирургический узел. 9. Поролон.
тродом (2), покрытым оболочкой из полихлорвинила медицинского (1). Лигатуру (4, 5), электрод (2) с оболочкой (1) помещали внутрь корпуса дренажного устройства (3), выполненного из силиконовой резины. Затем брали активный конец лигатуры (4) с атравматической иглой - тот, что находится в непосредственном контакте (6) с электродом (2) и фиксировали дренажное устройство к муляжу из поролона (9) путем прошивания последнего, завязывали хирургическим узлом (8) (рис. 1).
После устройство накрывали вторым слоем поролона, который подшивали к нижнему так, чтобы один конец электрода выступал между слоями поролона. Далее освобождали наружный конец электрода от
изоляционной оболочки, пропитывали оба слоя поролона теплым (36,5°С) 0,9% изотоническим раствором натрия хлорида и укладывали его на пассивный электрод (11) электрохирургического аппарата ЭН-57М. К поролону в месте прикрепления дренажного устройства мы помещали датчик (12) электротермометра медицинского ТПЭМ-1. К наружному концу гибкого моноактивного электрода дренажного устройства подводили активный электрод (10) аппарата для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М.
В момент перегорания нити фиксировали температуру окружающей ткани (поролона) в месте прикрепления гибкого моноактивного электрода, а также определяли время воздействия на активный конец лигатуры съемного дренажного устройства
Таблица
Результаты стендовых опытов
Диаметр поперечного сечения электрода, мм2 Вид использованного шовного материала Кол-во опытов, п Время воздействия тока на моноактивный электрод дренажного устройства 1, мс Максимальная температура, °С Извлечение дренажного устройства (+,-) Повреждение корпуса устройства (+,-) Перего- рание лигатуры (+,-)
0,25 шелк №2 20 82±0,09 42±1,07 + - +
0,35 шелк №2 20 86±0,11 38,6±0,49 + - +
0,75 шелк №2 20 108±0,21 42±1,21 + - +
1,00 шелк №2 20 118±0,23 42±1,36 + - +
0,25 шелк №3 20 100±0,12 41±1,0 + - +
0,35 шелк №3 20 114±0,07 44±1,27 + - +
0,75 шелк №3 20 118±0,05 40±0,63 + - +
1,00 шелк №3 20 123±0,08 42±1,14 + - +
0,25 капрон №1 20 89±0,08 38±0,33 + - +
0,35 капрон №1 20 84±0,05 39±0,56 + - +
0,75 капрон №1 20 80±0,06 40±0,45 + - +
1,00 капрон №1 20 71±0,03 41±0,34 + - +
0,25 капрон №2 20 84±0,1 42±1,08 + - +
0,35 капрон №2 20 105±0,07 40±0,61 + - +
0,75 капрон №2 20 95±0,1 41±0,96 + - +
1,00 капрон №2 20 78±0,09 42±0,84 + - +
0,25 капрон №3 20 126±0,08 43±0,6 + - +
0,35 капрон №3 20 110±0,09 42±0,61 + - +
0,75 капрон №3 20 96±0,05 40±0,34 + - +
1,00 капрон №3 20 115±0,05 41±0,97 + - +
0,25 лавсан №2 20 93±0,05 40±0,47 + - +
0,35 лавсан №2 20 88±0,06 39±0,41 + - +
0,75 лавсан №2 20 86±0,08 40±0,35 + - +
1,00 лавсан №2 20 81±0,09 41±1,15 + - +
0,25 лавсан №3 20 129±0,06 42±0,95 + - +
0,35 лавсан №3 20 110±0,08 41±0,42 + - +
0,75 лавсан №3 20 98±0,28 39±0,26 + - +
1,00 лавсан №3 20 89±0,04 41±0,54 + - +
лигатуры съемного дренажного устройства активного электрода аппарата для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М, необходимое для ее пережигания (рис. 1).
В результате промокания нитей и высокочастотного разряда тока происходило перегорание нитей внутри изоляционной оболочки гибкого моноактив-ного электрода, который был помещен внутрь корпуса дренажного устройства, и свободное удаление этого устройства вместе с шовным материалом из толщи поролона (рис. 2).
Результаты собственных исследований
Все дренажные устройства удалены из толщи поролона полностью вместе с шовным материалом, повреждения оболочки электрода, корпуса дренажа и окружающей его ткани (поролона) не было. Результаты измерений приведены в таблице. Полученные результаты измерений показывают, что существует зависимость между диаметром поперечного сечения электрода и временем воздействия тока на него. Исходя из средних значений времени, можно сделать вывод о том, что с увеличением диаметра поперечно-
го сечения электрода возрастает и время воздействия тока. Толщина гибкого моноактивного электрода подобрана опытным путем и равняется толщине применяемой лигатуры. Подобрано опытным путем напряжение высокочастотного тока, необходимого для пережигания нитей и оно соответствует делению 6 реостата аппарата ЭН-57М для высокочастотной хирургии.
Таким образом, метод электротермометрии является необходимым методом исследования, который достоверно доказывает отсутствие термического поражения окружающих съемное дренажное устройство тканей при его удалении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большая медицинская энциклопедия [Текст]/под ред. А.Н.Бакулева.-М.: Изд-во Советская энциклопедия, 1964.-Т.35.-С.250-257.
2. Дренажное Т-образное устройство [Текст] : пат. 2211053 Рос. Федерация: МКИ3 А 61 М 27/00 / Самсонов В.П., Тюриков П.П., Заварзина Е.В.; патентообладатель ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН //Бюл.-2003.-№24 (III ч.).
п □ □
