Порівняння існуючих методів роз’єднання біологічних тканин Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 57.089.001.66

ПОР1ВНЯННЯ 1СНУЮЧИХ МЕТОД1В РОЗ'еДНАННЯ Б1ОЛОГ1ЧНИХ ТКАНИН

А.В. Лебедев, К.Ю.Хойдра.

Нацiональний технiчний унiверситет Украши "Кшвський полiтехнiчний шститут"

UDC 57.089.001.66

COMPARISON OF SEPARATION OF BIOLOGICAL TISSUE

A.V. Lebedev, K. Khoidra.

Kiev Polytechnic University

Анотащя. Будь-яке xipypri4He втручання пов'язане з порушенням цшсносл тканин. Тому виникла необхiднiсть nopiB^ra основнi методи ix роз'еднання, проанаизувати oснoвнi переваги та недoлiки. На ocroBi отримано! iнфopмацii обрано оптимальний метод для роз'еднання живих тканин, а саме високочастотне електрозварювання. Такий вибip можна обгрунтувати рядом переваг даного методу: здатшсть клiтин збер^ати життездатшсть та надiйний гемостаз, спрощення технiки oпеpацii, зменшення часу операцп та вiднoвнoгo пеpioдy.

Summery. Any surgery is associated with violation of the integrity of tissues. Therefore, it was necessary to compare the main methods of separation, analyze the main advantages and disadvantages. Based on the information, it was selected optimal method for separation of tissue, such as high-frequency welding. The

advantages of this method are the ability of the cells remain viable and reliable hemostasis, simplify technology operations, reducing the time of surgery and recovery period.

Ключовi слова: високочастотне електрозварювання, бюлопчна тканина, класична хiрургiя, ультразвуковий метод, гармоншний скальпель, лазерний метод, коагулящя.

Key word: high-frequency electric welding, biological tissue, classical surgery, ultrasonic method, harmonic scalpel , laser method , coagulation.

ВСТУП.

Кожна операщя пов'язана з неминучим порушенням цшсносл тканин. Роз'еднання тканин потрiбно для отримання оперативного доступу, а також у процес власне оперативного втручання. Вибiр прийому залежить вщ топографiï патологiчного вогнища, стану тканин i виду операцiï. Вiн повинен бути ращональним, найменш травматичним, ефективним.

МЕТА I ЗАВДАННЯ.

Детально вивчити особливост поведiнки бiологiчних тканин при рiзних видах хiрургiчного втручання: класична хiрургiя, ультразвуковий та лазерний метод, високочастотне електрозварювання. Шляхом порiвняння визначити оптимальний, найменш травматичний i ефективний метод роз'еднання живих тканин.

АНАЛ1З I ОБРОБКА

На сьогоднi вщомо багато способiв роз'еднання тканин, найбшьш популярними е класична хiрургiя, ультразвуковий та лазерний метод, високочастотне електрозварювання.

Класична хiрургiя. Розрiз проводиться скальпелем i супроводжуеться кровотечею капiлярiв i судин (рис.1). Проводячи його, потрiбно уникати

пошкодження великих судин, вивщних протокiв i нервiв, а також розсiчення м^в в поперечному напрямку. Цi маншуляцп можуть довести до неконтрольовано! кровотечЦ1]

Рисунок 1 - Кровотеча при розрiзi скальпелем

Оскiльки забезпечити гемостаз при хiрургiчному втручаннi практично неможливо - хiрург повинен постiйно контролювати кiлькiсть втрачено! кровi: не бшьше нiж 500 мл. Тому збшьшуеться кiлькiсть манiпуляцiй i вiдповiдно час операцп.

При складних операцiях, внаслщок раптово! втрати великого об'ему кровi можливий розвиток анемп, порушення артерiального тиску, та зменшення доставки кисню до органiв. Все це сприяе розвитку iнфаркту мiокарда, iнсульту, рщше - призводить до летальних випадюв.

Ще одним недолiком даного методу е важкий пiсляоперацiйний перiод. В першi двi доби пiсля операцп можливi такi ускладнення: кровотеча, шок, асфшсш, дихальна недостатнiсть, порушення водно-електролггного балансу. В наступнi днi тсля операцп (3-8 дiб) може виникнути серцево-судинна та гостра печiнкова недостатшсть. Необхiдний постiйний догляд за раною, додатковi медикаменти, оскiльки можливе шфшування i нагноення. Довготривале загоення шсляоперацшних швiв, вiдбуваеться за 3-8 тижшв залежно вiд стану органiзму [2].

Ультразвуковий метод. Проводиться гармоншним скальпелем, принцип дп якого полягае у трансформацп електрично! енергii, що надходить з генератора, в ультразвукову мехашчну завдяки п'езокерамiчним елементам, якi знаходяться в рукоят апарату. Високочастотнi механiчнi коливання передаються на лезо насадки, внаслщок чого наконечник рухаеться в поздовжньому напрямку (рис.2).

Рисунок 2 - Ультразвуковий гармоншний скальпель

Частота коливань постiйна 55,5 кГц, амплiтуда руху леза вiд 50 до 100 нм. Потужшсть роботи пристрою залежить вiд амплiтуди леза, його геометрп (гостроти), щiльностi тканини i степеш тиску на тканину. При цьому температура, яка виникае при взаемодп леза з бюлопчною тканиною може досягати 100°С. Коагуляцiя i закупорювання судин дрiбного калiбру вiдбуваеться при температурi вiд 50°С, бiльш великих - до 100°С, але не перекривае судини бшьше 2 мм. Ультразвукова дiя зменшуе степiнь обвуглення i висушування тканин, але не може забезпечити вiдсутнiсть травматизму. Збшьшення часу впливу i температури приводить до термiчного пошкодження: глибина коагуляцшного некрозу - 2,5±0,5мм. [3]

До переваг застосування ультразвукового скальпеля вщносяться рiзке зниження iнтенсивностi та тривалост больового синдрому, зменшення крововтрати аж до и вiдсутностi, скорочення термтв пiсляоперацiйного реабiлiтацiйного перiоду до 13-14 дшв, вiдсутнiсть гнiйно-септичних ускладнень.

Елeктрохiрyргiя. Роз'сдтання ткaнин вiдбyвaeтьcя з допомогою електричного струму («електроножa»). Зacтоcовyeтьcя в монополярнш xiрyргiï. Ефективнicть роз'сдтання зэлежить вiд гоcтроти крaю електродy. Це зaбезпечye мaкcимaльнy концентрaцiю енергiï, яга визнaчaeтьcя вiдношенням cили cтрyмy до плошд ткaнини. При нaгрiвaннi формyютьcя бyльбaшки перегрiтого гaзy, якi рУйнують як клiтиннi, тaк i тганинт cтрyктyри. Гемоcтaз вiдбyвaeтьcя лише в кaпiлярax (Риc.3).

Риcyнок 3 - Kровотечa при розрiзi електроножем .

Лазерний метод. Розрiз виконyeтьcя лaзерним cкaльпелем, тепловa д1я якого поширюeтьcя нa доcтaтньо мэленьку площу, ожльки ширинa cфокycовaного лaзерного пyчкa cтaновить 0,01 мм. Тому при викориcтaннi тaкого iнcтрyментy коaгyляцiя нacтae при втеокш темперaтyрi вiд 100°С до 400 °С. Бiологiчний ефект дiï iнcтрyментy зэлежить вiд довжини лaзерного випромiнювaння (70-1000 нм), довжини iмпyльciв, cтрyктyри тa фiзичниx влacтивоcтей бiологiчноï ткaнини. Глибинa проникнення зaзвичaй cтaновить 29 мм. Збшьшення потyжноcтi випромiнювaння прямо пропорцшно зроcтaнню cили тa глибини його дп нa ткaнинy. [4]

Слщ зaзнaчити, що при темперaтyрi 100°С розм1р зони некрозу ткaнин доcтaтньо зроcтae, a при перевищенш р1вня 100°С cyпроводжyeтьcя iнтенcивним випaровyвaнням води тa терм1чним розпaдом оргaнiчниx молекул. Перевищення темперaтyри до 300 °С приводить до горiння поверxневиx шaрiв з видшенням диму. При цьому продукти згорaння оciдaють нa поверxню cформовaного aбляцiйного крaтерa. Тобто вiдбyвaeтьcя виcyшyвaння i окиcлення

(обвуглювання) тканин, утворення струпа, що покривае зону Kp0B0Te4i . Як наслщок - довготривале загоення (2-4 тижш) та яскраво виражений больовий синдром.

На рисунку 4 зображено ошки слизово! оболонки пiднебiння пiсля хiрургiчного втручання лазерного скальпелю. [5]

!

Рисунок 4 - Отки слизово! оболонки пiднебiння

Феномен абляцп, що розвиваеться при взаемодп лазерного випромшювання з живими тканинами, е достатньо складним i потребуе детального вивчення i вдосконалення.

Метод ВЧ-роз'еднання БТ. Був розроблений в Iнститутi електрозварювання iм. G.O. Патона НАН Укра!ни. Вiдбуваеться за допомогою бiполярного шструменту пiд впливом струму високо! частоти [6]. Температура в зош контакту - 60-70°С. Таке мiнiмальне теплове вкладення не травматичне для БТ, але достатне для роз'еднання та коагуляцп. В якостi iнструмента можна використовувати спецiальнi ножицi, зварювальний зажим або шнцет [7].

Рисунок - 5. Метод ВЧ-роз'еднання БТ.

Товщина тканини, яка розрiзаеться може становити кiлька сантиметрiв. Лiнiйна швидюсть розрiзання залежить вiд товщини тканини, застосовуваного шструмента, навичок хiрурга i може становити кiлька сантиметрiв в секунду. Швидюсть роз'еднання тканини ютотно залежить вiд зусилля стиснения електродiв. Оптимальний питомий тиск на тканину знаходиться в дiапазонi 0,2-0,5Н/м2. Зварювальна напруга знаходиться в межах 170-220 В [8-9]. В зош зварювального з'еднання судини утворюеться клейкоподiбна коагуляцiйна бiомаса "ДНК— протеш — асоцiйований аутобiоклейм [10]. Ця композицiя забезпечуе надiйний гемостаз в судинах рiзного дiаметру (Рисунок - 6).

а) б)

Рисунок - 6. Змши в артерiях м'язового типу при використанш методу ВЧ-роз'еднання БТ: а — оболонки збережеш, просвгг змiшаного тромбу; б — коагулящя бiлкових мас в м'язовш оболонцi. Забарвлення гематоксилiном та

еозином. Збшьшення х 200 [11].

Достатня мехашчна мщшсть шва забезпечуе надшний гемостаз. Також перевагами методу е висока швидкiсть, зручнiсть i надiйнiсть виконання операцiй; спрощення технiки проведення хiрургiчноï операцiï; акуратнiсть i точшсть розтину тканин; стерильнiсть та вщсутшсть нагноень. Пiсляоперацiйний перiод загоення складае кiлька днiв [9].

ВИСНОВКИ

Iснуючi методи роз'еднання бiологiчних тканин на сьогодш не можуть забезпечити ряд переваг, який надае ВЧ-роз'еднання: вщсутнють пiсляоперацiйних ускладнень, таких як кровотеча, мюцевий набряк та запалення. Достатня мехашчна мщнють шва забезпечуе надшну герметизацш органiв. А оптимальний питомий тиск 0,2-0,5Н/м2 i температура 60-70°С в зонi контакту дозволяють уникнути некрозу i зробити хiрургiчне втручання нетравматичним для пащента.

Л1ТЕРАТУРА

1. Статьи о хирургии и лечении, видео операций, фотографии и форум [Электронный ресурс] / Copyright © 2010 - Режим доступа: /http://bone-surgery.ru/list/269/т - Инструменты для разъединения тканей.

2. Емельянова И.И. «Оперативная хирургия». Москва. «Колос» 1990г.

3. ООО "Легаси МЕД" [Электронный ресурс]/ ©2003-2014 -Режим доступа: http://www.legmed.ru/catalogue/?section=203/ -Гармонический скальпель.

4. Зенгер В.Г., Наседкин А.Н, Лазерная хирургия в оториноларингологии. Современные технологии в лечении заболеваний уха, горла и носа. - М.: ТОО «Техника» , 2000 - 140 стр.

5. «MEDUNIVER ДЕРМАТОЛОГИЯ» [Электронный ресурс]/ © 2013-2014 - Режим доступа: http://meduniver.com/Medical/Dermat/54.html/ - Особенности лазерной хирургии.

6. НПФ Шторм: передовые технологии сварки и резки, сварочное оборудование, сварочные аппараты. [Электронный ресурс]/ © 2007...2014 - Режим доступа: http://svarkainfo.ru/rus/lib/tech/bioweld/ -Сварка и резка биологических тканей/

7. «СпецЭлектрод.» [Электронный ресурс]/ - Режим доступа: http://www.spetselectrode.ru/download/stat150_1.htm/ - Электроды при сварке мягких живых тканей.

8. Патон Б.Е., Иванова О.Н. Тканесохраняющая высокочастотная электросварочная хирургия. - Киев: Наукова думка, 2009.- 200 с.

9. НТК «ИЭС им. Е.О. Патона» [Электронный ресурс]/ © 20132014 - Режим доступа: http://stc-paton.com/rus/equipment/tissues04/ -Сварка живых тканей.

10. Високочастотне бюлопчне зварювання тканин в онкогшекологп: монографiя / Г. В. Бондар, М. В. Купрiенко, Л. I. Волос та ш. — Донецьк: Каштан, 2010. — 264 с.

11. Г. В. Бондарь, И. Е. Седаков, Р. А. Кобец. Патоморфоз ткани грудной железы при выполнении радикальных операций с применением высокочастотной электрохирургической сварки. Клшична хiрургiя, №4, 2011.